(zenodo.org)

корректировка от 13 мая

Полный вариант работы доступен в свободном доступе по ссылке: https://zenodo.org/records/15383291

Философская работа, послужившая возникновению идеи о волновом строении материи доступна по ссылке: https://zenodo.org/records/15291534

Канал на dzen.ru где находятся дополнительные статьи, не вошедшие в основную работу, но косвенно связанные с процессом формирования данной работы, доступен по ссылке https://dzen.ru/id/66820d78f6faca1d3feac4b8

Введение

В данной главе происходит построение математического аппарата, согласно которому элементарные частицы можно описать через стоячие волны с различным количеством узлов. Это позволяет связать их свойства с масштабированием в пространстве и взаимодействием через волновой резонанс между фрактальными уровнями.

Для понимания и обоснования того, что из себя представляет элементарная частица в пространстве, в работе отводятся Приложения 1, 2 и 3. В приложении 6 излагается принцип масштабируемости (фрактальности) в пространстве при конечной скорости распространения взаимодействий.

Под элементарными частицами в данной работе рассматриваются только четыре известные, стабильные частицы – нейтрино, электрон, нейтрон и протон, а также их антианалоги. Предполагается, что возможно существование только четырёх стабильных устойчивых вида стоячих волн в пространстве.

Несмотря на то, что свободный нейтрон не стабилен, в рамках данной модели он рассматривается как стоячая волна, при определённых условиях сохраняющая целостность. Его период полураспада можно объяснить его особенностью – вращением энергии внутри его структуры, что приводит к запутанности при рождении нейтрона и антинейтрона. Так как он достаточно часто подвергается взаимодействиям за счёт достаточной массы, то изменение состояния одного из пары, приводит к изменению состояния другого.

Предполагается, что должно быть сохранено правило – чем меньше длинна волны, тем выше значение массы. Чем больше количество узлов, тем меньше длина волны, так как мы имеем ограниченную скорость распространения взаимодействий, тем соответственно выше масса. Это аналог квантования энергии в стоячих волнах, как на струне: энергия растет с числом узлов, а длина — укорачивается.

Из опыта известно, что из перечисленных частиц зарядом обладают электрон и протон. В данной работе им должны соответствовать стоячие волны с чётным числом узлов. Исходя из этого и исходя из известных из опытов масс частиц, можно предположить последовательности частиц в порядке увеличения количества узлов стоячей волны – нейтрино, электрон, нейтрон и протон. Здесь из общей картины выбиваться только нейтрон. Считается, что его масса больше, чем у протона, чего исходя из данной работы быть не должно. Но с учётом того, что он в своей структуре имеет эффект внутреннего вращения энергии, который при измерении массы, по сути, подобен проявлению заряда между заряженными частицам, то это может приводить к неверному истолкованию полученного результата. Т.е. масса нейтрона, полученная на опыте, может быть завышена, к ней может добавляться взаимодействие энергии вращения, что приводит к получению завышенного значения массы.

Взаимосвязь размеров и массы

Исходные данные:

Имеется две взаимосвязанные волны – поперечная и продольная. Рассматривается сечение их взаимодействия.

• Скорость взаимодействия — c (скорость света).
• Волна распространяется не по одной оси (x) (продольная волна), а по двум осям — x (размер, продольная волна) и y (энергия/масса, поперечная вона). Поперечная компонента волны рассматривается как носитель амплитудной информации, связанной с плотностью энергии, что по формуле E=mc² позволяет перейти к массе.
• Так как скорость взаимодействия есть константа, то в этом случае важной становится постоянная величина c², а не просто скорость распространения c, то есть в этом случае важна сумма квадратов скоростей по обоим направлениям.

Вывод предельных размеров и масс

Если волна движется одновременно по оси x и y, а максимальная возможная скорость — это c, то по теореме Пифагора:

Если мы говорим о стоячей волне, то она требует, чтобы все точки волны могли оставаться во взаимодействии, т.е. максимальное расстояние между точками не должно превышать путь, который сигнал может пройти за заданное время. Если бы мы рассматривали только распространение волны вдоль оси x, то при Δt≤1/c мы бы наблюдали взаимосвязь начальной и конечной точек распространения. Поскольку рассматривается распространение вдоль двух ортогональных направлений, предельная величина времени взаимодействия заменяется на условие Δt≤1/|c²|ₙᵤₘ., что соответствует предельному взаимодействию при полной задействованности как геометрического (x), так и энергетического (y) компонента. Здесь и далее я буду опускать размерности, чтобы не создавать путаницы.

В этом случае мы можем говорить о максимальном размере стоячих волн в области пространства, которые будут иметь место сразу для обоих видов волн – поперечной и продольной составляющих. Их размер не может превышать размера:

• Постоянство c² — это баланс между размером (геометрией) и массовой природой (амплитудой, энергией).
• Чем больше масса (или амплитуда), тем меньше допустимый геометрический размер.
• Максимальный размер для образования стоячей волны:

Если взаимодействие распространяется со скоростью c и раскладывается по двум осям — размеру (x) и энергии/массе (y), то максимальный размер стоячей волны будет ограничен не только 1/c, но и вкладом массы. Чем больше вклад массы, тем меньше допустимый размер. А постоянной при этом становится не c, а c².

Максимальный размер для стоячей волны, как частицы мы определили. Он не должен превышать 1/c. Теперь нужно определиться с нижней предельной границей.

Если повторить данную логику, взяв за единичный размер 1/c, то мы обнаружим, что при размере меньше, чем 1/с от единичного размера, будет создаваться своя взаимосвязанная система продольной и поперечной волн. В таком случае имеет смысл говорить о размере 1/с² как о минимально возможном для стоячих волн в области пространства.

Т.е. минимально возможный предел для существования стоячей волны в виде частицы возможен при:

Следовательно стоячие волны (частицы) должны находиться в диапазоне размеров:

Теперь нужно определиться с пределами для массы.

Ни для кого не секрет, что фотоны, являясь электромагнитными волнами, обладают некоторой эффективной массой. Значит масса является характеристикой, связанной с электромагнитной волной. Она связанна с осью y. Сама электромагнитная волна распространяется по сфере, значит энергия связана длиной окружности и связанна с размером в пространстве через 2π. В таком случае мы получим (безразмерные):

Проявлением энергии в пространстве является масса. Мы знаем, что:

Тогда, мы можем получить диапазон возможных значений для массы в области пространства, как амплитуды продольной волны, избавившись от знаков пропорциональности, т.к. масса принадлежит уже области пространства:

Здесь мы видим значение (постоянную) 2π/c⁴, которое удивительно близко к значению постоянной Планка:

Если:

Тогда:

Отличие от экспериментально полученного значения постоянной Планка связанно с тем, что при расчёте общей массы стоячей волны, подобно ОТО, приходится учитывать, что гравитация «чувствует» интегральную картину плотности. Если в промежутках между уплотнениями находится пустота, то вместо просто суммирования масс нужно учитывать перераспределение работы (энергии) в пространстве. Об этом будет сказано ниже. Это накладывает свой отпечаток на значение экспериментально полученной постоянной Планка.

Таким образом, чтобы структура элементарной частицы находилась во взаимодействии, необходимо учитывать как масштаб массы, так и масштаб размера, которые соотносятся кратно степени скорости света. Таким образом, максимальный размер не должен превышать:

а минимальная масса:

Размерности здесь опускаются, берутся только числовые значения. Важно учитывать, что за размер отвечает продольная волна в пространстве, а за массу отвечает электромагнитная волна, распространяющаяся по поверхности сферы, в сечении – круга. Это накладывает дополнительное условие на соотношение радиуса частицы и длины окружности. Поэтому нужно учитывать коэффициент 2π.

Дальнейшие рассуждения задевают приложение 6. Коротко можно сказать, что органичность скорости света создаёт ограничения, ведущие к возникновению резонанса для колебательных процессов в пространстве. Поэтому материя, являясь результатом стоячих волн подчиняется общему резонансу, что приводит к необходимости равенства геометрической работы, заключённой под каждой полуволной стоячих волн.

Если принять, что профиль колебания — это синусоида, то площадь под одной полуволной может быть определена как:

где:

• M₀ — амплитуда волны, в нашей модели соответствующая массе;
• λ — длина волны (характерный размер одного колебания);
• S — площадь, то есть работа, совершаемая на создание полуволны.

Таким образом, работа на одну полуволну:

Это означает, что размер и масса находятся во взаимосвязи. Поскольку энергия поступает порциями, определяемыми узлами стоячей волны, порция изменения размера должна соответствовать порции изменения массы.

Квантование узлов и границы существования частиц

Таким образом мы видим, что изменение как размера, так и энергии находится в диапазоне:

Т.е. мы имеем степную зависимость от скорости света, так же нужно учитывать коэффициент 2π для области энергии, так как она связанна со окружностью в области пространства.

Узлы стоячей волны для окружности должны возникать при равенстве скоростей вдоль оси x и оси y. Это условие можно записать как:

Таким образом, на окружности длиной 2π мы получаем ровно 4 направления, в которых компоненты скорости равны — это углы 45°, 135°, 225°, 315°. Эти точки соответствуют симметричным положениям на окружности, где встречные волны могут гасить друг друга с одинаковыми фазовыми проекциями по обеим осям.

Физически это означает, что стоячий узел формируется только тогда, когда волна в своей круговой динамике равномерно распространяет энергию по обоим пространственным измерениям. Если один из компонентов скорости становится доминирующим (или равен нулю), возникает либо чисто поступательная волна (без узлов), либо неустойчивая система, неспособная к устойчивому самосогласованному резонансу.

Это даёт естественное квантовое ограничение:

В двумерной структуре на окружности возможны только 4 устойчивых положения, при которых может образоваться стоячая волна.

Следовательно, допускается не более четырёх устойчивых типов стоячих волн, соответствующих 1, 2, 3 и 4 узлам.

Появление пятого узла нарушает равенство компонент скорости, и энергия начинает уходить в продольное направление — формируя уже не волновой, а массовый вклад.

Квантование и переход к массе:

Квантование происходит по значению 2π/|c|ₙᵤₘ, охватывающему весь диапазон изменения энергии. Но поскольку зависимость выражается через степень, минимальный квант изменения определяется как:

Здесь происходит обратный переход — от размера к массе. Пятая степень берётся потому, что 4 точки соответствуют стоячим волнам в пространстве, а пятый шаг связан уже с рождением массы — то есть выходом за пределы волнового состояния.

Для амплитуды продольной волны |M₀|ₙᵤₘ, длины волны |λ₀|ₙᵤₘ и размера стоячей волны d₀ получаем формулы:

Замечание:
В данной главе под массой понимается амплитуда продольной волны. Общая масса частицы как волновой системы, состоящей из нескольких зон, будет рассмотрена в следующих главах.

Крайние состояния: движение и сферическая волна

Помимо четырёх типов стоячих волн, отвечающих количеству узлов (n=1,2,3,4), существуют два предельных случая: n=0 и n=5. Эти состояния представляют крайние формы изменения энергии.

При n=0 стоячая волна не формируется, вся скорость взаимодействия принадлежит области пространства. В этом случае мы получаем электромагнитные волны. И при определённых условиях – фотоны.

При n=5 вся скорость взаимодействия принадлежит области энергии. В этом случае мы получаем явление сжатия энергии, гравитационные волны, распространяющиеся во все направления. Это состояние соответствует переходу энергии в область с размером меньше, чем 1/c². Такая область существует внутри каждой элементарной частицы и может быть интерпретирована как аналог чёрной дыры — переход на новый, более глубокий уровень фрактализации пространства. Именно эту область можно рассматривать в виде точечной материи и описывать её поведение волновыми функциями, о чем говорилось ранее. Её поведение в пространстве можно описывать волновыми функциями в пространстве, потому что вокруг неё находится область – стоячая волна, благодаря которой все взаимодействия будут иметь волновой характер.

Интересен также случай n= −1. Это граничное состояние определяет максимально возможную длину волны фотона. Волны с длинами больше этого значения перестают быть направленными квантами энергии и переходят в разряд классических электромагнитных волн. Таким образом:

• Максимальная длина волны фотона:

• Минимальная длина волны фотона:

Фотоны могут возникать только при наличии движения источника энергии — например, при переходе электрона между уровнями. Локализованное изменение энергетического состояния приводит к образованию направленной электромагнитной волны — фотона.

Фотоны не обладают массой покоя в привычном понимании. Однако благодаря достаточно высокой частоте, электромагнитная волна успевает создать продольную волну, которая хоть и не является стоячей, но всё же существует, что можно интерпретировать как эквивалент массы.

При дальнейшем уменьшении длин волн фотонов они уже представляют из себя замкнутые структуры, размер которых соизмерим с размером их длин волн. Они уже больше ведут себя как частицы. Их рождение возможно благодаря движению протонов, а также благодаря распаду элементарных частиц, например нейтронов. Это так называемое гамма-излучение.

Фотоны с длинной волны до λ≈10⁻⁹ представляет собой не замкнутую фигуру, а структуру с оболочкой, форма которой близка к параболе. Пространственная волна, распространяясь, формирует след в виде поперечной электромагнитной волны. Поскольку материя находится в резонансе с масштабами пространства, оболочка фотона фактически растягивается, взаимодействуя со всей областью, ограниченной скоростью света. Таким образом, центр масс фотона не совпадает с его геометрическим центром, что обусловлено искривлением его границы. Это искривление, асимметрично распределяющее энергию, можно интерпретировать как проявление массы фотона.

Из сказанного выше можно объяснить почему фотоны имеют спин. Их структура границы задаёт симметрию в направлении движения. Т.е. спин в данном случае не характеризует вращение, он характеризует не идеальность поверхности. Но вдоль оси движения фотон может быть и закручен.

Особенности элементарных частиц

При n=1 мы получаем нейтрино. Он будет иметь самый большой размер, соизмеримый с размером атома. Минимальную массу. Всё это делает его минимально взаимодействующим. Его особенностью будет внутреннее вращение энергии. Он создан путем добавления порции энергии из измерения пространства в измерение электромагнитной волны. Так как электромагнитная волна распространяется по сфере, то это приводит к возникновению эффекта вращения энергии внутри.

При n=2 мы получаем электрон. Здесь частица получает вторую порцию энергии со стороны пространства, что убирает вращение и даёт понимание заряда. Заряд характеризует работу со стороны пространства. Вот почему он остаётся постоянной величиной для элементарных частиц. Заряд характеризует работу со стороны окружающего пространства, затраченную на создание одной полуволны стоячей волны. В итоге, мы либо имеем вращение энергии внутри, либо заряд.

При n=3 мы получаем нейтрон. Вновь полученная порция работы опять нарушает строение частицы в пользу электромагнитной составляющей, которая приводит к эффекту вращения энергии внутри частицы.

При n=4 мы получаем последнюю стабильную частицу – протон. Ситуация аналогична ситуации электрона. Полученная частица будет характеризоваться наличием заряда, правда теперь обратного знака.

Здесь так же стоит отметить, что частицы рождаются парно, чтобы не нарушался закон сохранения энергии. Поэтому нужно отметить рождение нейтральных частиц. Нейтрон и антинейтрон обладают вращением, которое обуславливает их внутреннее состояние и приводит к связи между парно рожденными частицами через вращательный момент. Такое вращение важно для того, чтобы частицам удалось поддерживать их стабильность и нейтральность. Они рождаются запутанными между собой, что приводит к интересным следствиям.

Так как нейтрон и антинейтрон — это противоположности, которые образуются одновременно (в паре), их состояния оказываются квантово запутанными. Изменение состояния одного из этих объектов (например, внешнее воздействие) приведет к изменению состояния другого, что связано с их энергетической взаимозависимостью.

Распад нейтрона можно объяснить через механизмы взаимодействия его с внешним воздействием. Если на нейтрон наложить внешнее воздействие (например, столкновение с другими частицами или поле), это приведет к изменению его состояния. Поскольку нейтрон и антинейтрон составляют пару с квантовой запутанностью, любое воздействие на одну из частиц должно повлечь изменение и для другой.

Взаимосвязь между нейтроном и антинейтроном по принципу квантовой запутанности может быть основным механизмом, который объясняет их распад в определённых условиях. Стоячие волны с нечётным числом узлов создают квантовую запутанность между частицами, что влияет на их взаимное состояние и распад.

Нейтрино рождаются так же квантово запутанными. Но они очень слабо взаимодействуют с окружающим пространством, поэтому остаются достаточно стабильными.

На что похожи элементарные частицы.

В идеальном случае элементарные частицы представляют из себя сферический объект, внутри которого чередуются области с изменённой плотности энергии. Их можно представить в виде резинового мячика, внутри которого будет чередоваться области сжатия/растяжения. Внутри нейтральных частиц так же будет находиться область скрутки вдоль некой оси, или можно сказать область водоворота – спирали плотности энергии.

Но на практике, так как рождение частиц сопровождается изменениями распределения плотности энергии в окружающем пространстве, то так как частица имеет некоторый размер, то на её границу будет воздействовать разная сила со стороны пространства, из-за чего произойдет искривление оболочки частицы, что создаёт явление спина, а также к появлению сил взаимодействия.

Как уже отмечалось элементарные частицы будут двух видов – заряженные и нейтральные. Нейтральные характеризуются внутренним вращением энергии. Заряженные на своей границе будут иметь область пространства либо с повышенной плотностью энергии, либо с пониженной. Для создания каждой полуволны пространство затрачивает некую работу, и эта работа для всех полуволн будет одинаковой, потому что пространство едино и частицы связаны резонансом. Заряд, как уже отмечалось в приложении 3, имеет смысл интерпретировать, как величину, характеризующую направление и величину работы, совершаемой пространством при формировании стоячей волны. Таким образом, заряд характеризует работу, затраченную со стороны пространства, для создания стоячей волны, на одну полуволну частицы. Именно по этой причине заряд всегда будет иметь постоянное значение, не зависящее от скорости движения. Масса же, являясь характеристикой связанной с амплитудой продольной стоячей волны, при изменении размера всегда будет изменяться, чтобы сохранить работу постоянной величиной. Именно поэтому при изменении скорости движения элементарной частицы будет меняться её размер и как следствие масса частицы. В случае с нейтральными частицами внутреннее вращение так же будет характеристикой работы со стороны пространства. Это внутренне вращение энергии в экспериментах по определению массы частицы будет давать дополнительную долю массы при взаимодействии с материей, так как оно будет в отличие от заряда проявлять себя всегда однотипно. Заряды были определены благодаря своим разным типам взаимодействия и поэтому при определении массы это учитывают. В случае с внутренним вращением энергии она проявляет себя всегда одинаково, по этому она приписывается к общей массе, так как и подобно гравитации она проявляет себя всегда в виде силы притяжения.

Интерференция стоячих волн

Элементарные частицы формируются так, что их внутренняя структура использует максимально возможную скорость взаимодействия пространства при заданном резонансе. Это означает, что «проникновение» одной частицы в другую невозможно без разрушения их структуры — как это наблюдается, например, при ядерных реакциях.

В данной модели частицы взаимодействуют не путём прохождения сквозь друг друга, а посредством обмена энергией, обусловленной работой пространства, стремящегося минимизировать общее энергетическое напряжение системы.

• Разноимённые заряды притягиваются, так как их взаимодействие снижает суммарную работу пространства.
• Одноимённые — отталкиваются, чтобы уменьшить требуемую работу.
• Незаряженные вращающиеся частицы проявляют эффект притягивания и удержания за счёт энергетического момента, и для их разделения требуется дополнительная работа.

Интерференция возможна только тогда, когда влияние работы пространства либо минимально, либо уже преодолено. Именно это наблюдается в опытах с одиночной щелью: волна не является полностью стоячей и проходит через щель, взаимодействуя с минимальным сопротивлением среды.

Таким образом, интерференция — это не просто результат наложения волн, а следствие специфических условий, при которых волновая структура и работа пространства вступают в резонанс.

Работа как основа заряда: геометрическая интерпретация

В предыдущих главах было показано, что элементарные частицы представляют собой стоячие волны в пространстве, формируемые под воздействием внешней энергии. Пространство совершает работу, создавая колебательную структуру — стоячую волну с определённым числом узлов. Эта работа в каждой элементарной порции волны выражается в форме полуволны. Возникает вопрос: каков точный физический смысл работы, совершаемой при этом, и как она соотносится с зарядом частицы?

Геометрическая природа работы

Представим элементарную частицу как стоячую волну, состоящую из n+1 полуволн. Каждая полуволна — это синусоидальное колебание, возникающее при энергетическом взаимодействии пространства с локальной областью.

Если принять, что профиль колебания — это синусоида, то площадь под одной полуволной может быть определена как:

где:

• M₀ — амплитуда волны, в нашей модели соответствующая массе ;
• λ — длина волны (характерный размер одного колебания);
• S — площадь, то есть работа, совершаемая на создание полуволны.

Таким образом, работа на одну полуволну:

Теперь подставим в полученные выше уравнения формулы для расчёта амплитуды и длинны продольной волны из главы “7.1.3 Квантование узлов и границы существования частиц ”, получим:

Из последнего выражения видно, что работа со стороны пространства будет инвариантной величиной, не зависящей от количества узлов стоячей волны. Что, собственно, и ожидаемо, так как формулы расчёта амплитуды и длинны продольной волны создавались исходя из инвариантности работы.

Связь с зарядом

Поскольку заряд в модели понимается как характеристика, определяющая взаимодействие частицы с полем, а взаимодействие есть результат энергетической работы, то логично считать, что заряд пропорционален этой работе. За заряд будет отвечать лишь одна пограничная полуволна стоячей волны, именно она будет создавать близкое взаимодействие между частицами. Но также нужно учесть очень важный момент. Всё, что меньше размера 1/|c|ₙᵤₘ создаёт внутреннее взаимодействие, а вот то, что превышает этот размер – относится к проявлению взаимодействий в пространстве. Заряд же по определению должен проявлять своё воздействие во внешнем пространстве. Поэтому действие заряда начнёт проявляться только на расстояниях больших чем 1/|c|ₙᵤₘ. В таком случае заряд должен характеризовать плотность работы в объеме сферы диаметром 1/|c| ₙᵤₘ. В таком случае можно записать:

Самое интересное, что, если полученное значение умножить на постоянную тонкой структуры α≈1/137.03599, то мы получим значение очень близкое к значению элементарного заряда:

Заряд электрона — это плотность геометрической работы на граничной полуволне, умноженная на коэффициент проявления взаимодействия в пространстве.

Электрический заряд — это структурная работа пространства на граничной полуволне, нормированная на вероятность обмена взаимодействием с внешним пространством, выраженную через постоянную тонкой структуры α.

Поскольку пространство едино, оно действует по универсальному принципу — затрачивая одинаковую работу на каждую полуволну, а значит, и на каждую элементарную единицу заряда. Это объясняет, почему заряд не зависит от числа узлов, скорости или других параметров: он отражает сам факт действия пространства по созданию устойчивой волновой единицы.

Природа массы и расчёт её значений через амплитуды продольной волны.

1. Что такое масса? Масса частицы — это проявление локального увеличения амплитуды энергии пространстве. В условиях резонанса это может происходить в процессе только порционно возможной работе. Можно говорить о проявлении локального увеличения плотности энергии. В рамках предложенной модели, каждая частица формируется за счёт продольной волны в пространстве, где сжатие плотности создаёт область с повышенной энергией. Эта область и определяет массу как гравитационную характеристику.

2. Основной механизм
В прошлых главах было показано, что:

• Для всех элементарных частиц геометрическая работа под одной полуволной постоянна и равна 2c⁻⁵.
• Заряд зависит от того, какая структура формируется на границе частицы.
• Масса зависит от центральной плотности энергии в частице.
• Для нейтральных частиц так же учитывается внутреннее вращение энергии.
• Для античастиц будет наблюдаться антигравитация.

Если продольная волна образует одну зону с повышенной плотностью в центре (как у электрона), масса частицы прямо пропорциональна амплитуде волны, ответственной за сжатие:

где M₀ — амплитуда продольной волны, которая рассчитывается по формулам из главы “7.1.3 Квантование узлов и границы существования частиц”.

Объяснение возникновения средней массы частицы

В модели частицы с несколькими зонами повышенной плотности энергии (например, для протона) мы наблюдаем следующую структуру:

1. В центре — зона с максимальной плотностью, амплитудой M₀.
2. Далее — промежутки с пониженной плотностью (условно «пустоты»).
3. На краях — снова зоны с повышенной плотностью M₀.

Если рассматривать сечение частицы вдоль одного диаметра (от центра), то видно, что структура чередуется: зона повышенной плотности — зона пониженной плотности — зона повышенной плотности.

Однако для оценки массы важно учесть, что:

• Гравитация «чувствует» интегральную картину плотности.
• Если в промежутках между уплотнениями находится пустота, то вместо просто суммирования амплитуды нужно учитывать перераспределение работы (энергии) в пространстве.

Переход к среднему распределению:

Можно представить себе, что если убрать «пустоту» между уплотнениями, то работа, ранее сосредоточенная на одной полуволне (одной плотности), должна теперь распределиться на целую волну. Чтобы сохранить постоянную геометрическую работу, амплитуда должна уменьшиться вдвое.

То есть:

• Центр: плотность M₀.
• Наружная часть: плотность M₀/2.

В результате для получения общей массы, сконцентрированной в центре полученной структуры, мы должны сложить:

Именно отсюда и возникает коэффициент 3/2​ для получения общей массы элементарной частицы с 4 узлами стоячей волны, протона.

С учётом такого подхода к расчёту массы можно говорить о «изменённой» длине волны частицы — то есть о появлении некоторого среднего значения длины волны, обусловленного интегральным характером массы. В таком случае в формуле де Бройля, связывающей массу и длину волны, будет использоваться модифицированная (усреднённая) постоянная, связывающая эти величины. Именно поэтому численное значение постоянной Планка оказывается немного меньше, чем рассчитанное значение 1/|c⁴|ₙᵤₘ. В Приложении 7 рассматривается вопрос «Оценка возможного искажения фундаментальных констант из-за интегральных эффектов». Там показано, что погрешность в расчётах масс элементарных частиц не превышает 4%, что соответствует уровню отклонения «скорректированной» скорости света, если принять экспериментальное значение постоянной Планка.

Почему не учитывается вклад зон с пониженной плотностью?

Гравитация реагирует на положительную плотность энергии.
То есть: гравитационное притяжение создаётся там, где энергия сконцентрирована, а не там, где она «разрежена».

Хоть явление антигравитации для античастиц пока и не обнаружено на опыте, но из данной работы она следует как обязательный элемент, поэтому подобно предыдущему абзацу можно следующее заключение:

Антигравитация реагирует на отрицательную плотность энергии.
То есть: антигравитационное отталкивание создаётся там, где энергия разряжена, а не там, где она «сконцентрирована».

В уравнениях общей теории относительности (ОТО) масса — это часть энергетико-импульсного тензора:

Tμν

И гравитационное поле определяется там, где Tμν ​ положителен, то есть, где есть положительная энергия. Разреженные участки, где плотность энергии меньше — они не создают «отрицательную массу», они просто уменьшают среднюю плотность.

Иными словами:

• Повышение плотности → активный вклад в массу.
• Понижение плотности → пассивное влияние: растягивает зоны плотности, влияет на «среднюю массу», но не создаёт отрицательной массы.

Пониженная плотность не «вычитает» массу, потому что:

• Гравитация возникает за счёт наличия сгущения энергии, а не за счёт разрежения.
• Пустота лишь увеличивает «размазанность» массы, делая её более распределённой, но не уничтожает само сгущение в зонах плотности.

Иными словами, зоны с пониженной плотностью не добавляют отрицательную массу, они только уменьшают среднюю плотность массы в пространстве. Именно перераспределение приводит к необходимости скорректировать амплитуду при расчётах.

Антиматерия и антигравитация

Для антиматерии структура противоположна: В центре частицы формируется область с пониженной плотностью энергии, что приводит не к притяжению, а к отталкиванию, к антигравитации.

• У материи: центр притягивает → масса положительная.
• У антиматерии: центр отталкивает → масса проявляется как «отрицательная» гравитация.

Это объясняет естественное «разбегание» антиматерии и её редкость в наблюдаемой Вселенной.

Расчёт массы для нечётного количества узлов

В рамках предлагаемой модели масса представляет собой не фиксированное количество вещества, а энергетическое проявление структуры и внутренних процессов. Чем меньше размер стоячей волны, тем выше плотность энергии, а, следовательно, больше масса. Однако, если внутренняя структура частицы содержит элементы вращения, это приводит к концентрации энергии ближе к центру, создавая эффект роста «эффективной массы».

Это вращение представляет собой внутреннюю циркуляцию плотности энергии в волновой структуре, что может проявляется как дополнительный вклад в массу при измерениях, так как создаёт дополнительную силу притяжения.

Для того чтобы получить значения масс нейтральных частиц, совпадающие с экспериментальными, необходимо провести корректировку. При нечётных n появляется внутреннее вращение, обусловленное одной из полуволн, которая уходит в закрученное движение, концентрируя энергию ближе к центру структуры. В расчётах эта полуволна уже учитывается как максимум волны и вносит вклад в массу через амплитуду, однако в эксперименте вращение проявляется как дополнительная плотность энергии, что приводит к завышенной оценке массы.

Таким образом, масса, полученная при экспериментальных измерениях, включает не только геометрическую составляющую, но и эффект вращения, который добавляет ещё одну “виртуальную” часть массы.

Важно отметить, что масса нейтрона никогда не измерялась напрямую как механическое взвешивание. Её определяют косвенно, через энергетические балансы в реакциях β-распада, где нейтрон распадается на протон, электрон и антинейтрино. Расчёт массы основан на разнице энергий и масс этих продуктов. В таких процессах внутренняя энергия и вращение нейтрона фактически интерпретируются как часть его массы. Это означает, что эксперимент фиксирует не только геометрическую массу, но и дополнительную энергию вращения — что как раз и соответствует “виртуальной” массе в рамках предложенной модели.

Чтобы согласовать теоретическую и экспериментальную массы, можно дополнительно увеличить теоретическую на один минимальный квант изменения, это поможет приблизиться к получаемым на опыте значениям:

Таким образом, эффект вращения, уже учтённый в расчётах как максимум волны, дополнительно проявляется при экспериментальном измерении как добавочная масса, связанная с внутренней плотностью энергии. Эта поправка позволяет согласовать расчётные данные с экспериментальными без нарушения логики стоячей волны.

для нейтрона при n=3, получаем:

M₀=3,142×10⁻²⁹×34,3343= 1,078783706×10⁻²⁷

, что уже сопоставимо с экспериментально измеренным значением массы нейтрона.

Теперь аналогично рассмотрению протона так же нужно учесть перераспределение работы со стороны пространства. Здесь картина немного иная. Если рассматривать относительно центра, то мы будет иметь, с одной стороны, одна положительная полуволна с амплитудой M₀, её корректировать не нужно. С другой стороны, положительная волна и центр отделены одной полуволной с отрицательной полуволной. Здесь мы должны увеличить длину волны в два раза и соответственно уменьшить её амплитуду так же в два раза. В итоге, как и у протона мы получим 3M₀/2. Но нейтрон в диаметре своём меньше протона, что приводит на эксперименте к увеличенному значению массы. Т.е. масса нейтрона будет определена не меньше, чем масса протона:

m₀=1,5 ×1,078783706×10⁻²⁷=1,618175559×10⁻²⁷

Особенности массы нейтрино

Особое внимание заслуживает случай нейтрино. Согласно предлагаемой волновой модели, масса не может быть меньше определённого нижнего предела, обусловленного фундаментальной величиной 2π/c⁴. Нейтрино обладает как минимум одной полуволной, которую можно трактовать как вклад в массу. Даже если не учитывать вращение энергии внутри нейтрино, то это даёт минимальную оценку массы — 2,664×10⁻³² кг. Однако экспериментальные оценки массы нейтрино значительно ниже — до 8,6×10⁻³⁷ кг. Это расхождение на опыте объясняется тем, что нейтрино имеет существенно большую длину волны по сравнению с другими частицами (около 10⁻¹¹ м против 10⁻¹⁵ м у протона). Поскольку масса связывается с конкретной точкой — материей, а в β-распаде всегда участвуют более массивные частицы вроде протона или нейтрона, именно они задают масштаб измерения. Их длина волны определяет масштаб, к которому «привязывается» нейтрино при измерении. В результате масса, связанная с волновой структурой нейтрино, «размазывается» на гораздо большем размере, и воспринимаемое значение уменьшается пропорционально увеличению масштаба:

что находится в пределах экспериментальных ограничений. Таким образом, предлагаемая модель не противоречит наблюдаемым данным и объясняет, почему масса нейтрино оказывается столь малой: она отражает распределённую во внешнем пространстве амплитуду энергии. Это подтверждает идею, что масса — не фундаментальная величина, а следствие геометрии волновой конфигурации и её локальной концентрации.

Измерение масс галактик

В случае галактики измерения массы также не являются прямыми. Массу определяют по скоростям вращения звёзд на периферии и по гравитационному воздействию на окружающие объекты. Эти методы автоматически включают эффекты, создаваемые самой динамической структурой галактики, включая внутренние потоки и вихри. Таким образом, в оценку массы попадает не только «реальная» масса вещества, но и гравитационный эквивалент энергии вращения — аналогично тому, как это происходит в нейтроне.

В связи с этим, при масштабировании от нейтрона до размеров галактики (приложение 8, расчёт основан на формулах следующей главы “7.10 Фрактальность строения Вселенной.”), для получения соответствия с наблюдаемыми характеристиками необходимо использовать скорректированную массу, учитывающую эффект внутреннего вращения.

Фрактальность строения Вселенной.

При выводе формул были введены ограничения для массы и для размеров:

Для размеров меньше, чем 1/c² скорость взаимодействия равная скорости света, уже не способна создавать волновые процессы с заданными параметрами, в связи с чем происходит скачкообразный переход на другой уровень, более мелкий. Пределом перехода будет значение 2π/c⁴ (постоянная Планка), происходит квантование по массе и по размеру. Квантование всех взаимосвязанных величин должно происходить кратно этому значению. В таком случае, используя известное выражение:

Можно его переписать:

Следует подчеркнуть, что в рамках данной модели скорость света остаётся фундаментальной постоянной на каждом конкретном уровне фрактальности. Однако из-за различий в плотности энергии между уровнями, относительное восприятие скорости взаимодействий изменяется. Это не означает, что c меняется в физическом смысле — меняется лишь масштаб восприятия взаимодействий в разных энергетических слоях структуры Вселенной.

Законы физики и фундаментальные константы остаются неизменными и идентичными на каждом уровне организации материи. Скорость света определяет предельную скорость электромагнитных взаимодействий, зависящую от плотности энергии в данном масштабе.

Таким образом, масштабирование пространственно-энергетических характеристик приводит к естественной порционности энергии на всех уровнях структуры материи. Это объясняет, почему энергия передаётся дискретно, а постоянная Планка, в свою очередь, оказывается не фундаментальной константой, а следствием структуры волнового взаимодействия.

При таком подходе Вселенная приобретает потенциально бесконечную фрактальную структуру. В математическом выражении переменная n не имеет строгих ограничений и может принимать как положительные, так и отрицательные значения. На данный момент неизвестны фундаментальные принципы, накладывающие ограничения на n.

Относительная частота на всех уровнях остаётся неизменной, но меняется относительная скорость света.

Если частота остаётся общей для всех уровней, то это означает, что между ними возможен резонанс.

Резонанс — это ключевой момент, потому что:

1. Взаимодействие между уровнями — если два уровня имеют общую частоту, они могут обмениваться энергией, даже если их скорости взаимодействий и длины волн разные.
2. Передача информации между масштабами — это объясняет, почему структура материи на разных уровнях сохраняет общие закономерности. Например, галактики, атомы и элементарные частицы могут подчиняться одним и тем же волновым законам.
3. Эффекты масштаба — раз скорость взаимодействий меняется, но частота остаётся неизменной, то можно предположить, что в больших масштабах (например, на уровне галактик) пространство ведёт себя как квантовая система, но с другими значениями фундаментальных констант.

Длина волны связана с этими параметрами уравнением:

Если в нашем уровне параметры обозначить как c₀, ν и R₀​, а на другом уровне — как c, ν и R, то, так как относительная частота не меняется, у нас остаётся:

Отношение длин волн:

Если считать, что масштабный размер R пропорционален длине волны λ, то

Тогда относительный масштаб будет:

Откуда следует, что отношение размеров между уровнями определяется как:

Таким образом, квантование выражается в ступенчатом изменении скорости света, что автоматически задаёт масштабные переходы и плотность энергии.

Теорема (о фрактальном масштабировании энергии)

Предпосылки:

1. Материя обладает фрактальной структурой, масштабирование которой происходит кратно числу n, где n∈Z — уровень вложенности материи (фрактальности).
2. Основные физические константы — такие как скорость света и масса — масштабируются согласно волновой структуре пространства, зависящей от плотности энергии на уровне n.
3. Плотность энергии и скорость взаимодействий на каждом уровне связаны между собой резонансным соотношением, а передача энергии происходит дискретно — порциями.

Формулировка:

Энергия структуры на уровне фрактальности n выражается через масштабную волну:

В приложении 8 рассматривается расчёт параметров нейтрона на большем фрактальном уровне, его параметры массы и размера очень близки к известным параметрам Млечного Пути.

Влияние фрактальной структуры пространства на массу частиц

Полученные в главе “Квантование узлов и границы существования частиц” формулы расчёта размера и амплитуды стоячих волн справедливы только для идеализированных условий, когда средний уровень амплитуды в пространстве однороден. Однако пространство обладает фрактальной структурой: на разных масштабах в нём проявляются волновые флуктуации амплитуды. В таких условиях результирующая масса элементарной частицы может варьироваться в зависимости от того, в какой энергетической области пространства она находится.

Этот эффект подтверждается экспериментально наблюдаемым “дрожанием” массы частиц, помещённых в сильные поля: масса может как увеличиваться, так и уменьшаться, что указывает на её чувствительность к внешним энергетическим условиям.

Мы находимся внутри рукава спиральной галактики — области с повышенной концентрацией материи. В рамках данной модели это означает наличие усиленного энергетического фона, что, в свою очередь, должно приводить к изменению массы элементарных частиц по сравнению с расчётами, выполненными для идеальных условий. Это и подтверждается анализом: экспериментальные массы не совпадают с теоретическими.

Кроме того, важную роль играет относительный размер частицы. Чем ближе диаметр частицы к предельному размеру 1/c², тем больше вклад фоновых флуктуаций в её массу. Так, для электрона (у которого диаметр существенно превышает 1/c²) ошибка между расчётной и экспериментальной массой составляет всего 0,44%. Для нейтрона, обладающего наименьшим диаметром среди рассмотренных частиц, расхождение достигает 3,59%, тогда как для протона (диаметр которого больше, чем у нейтрона) — 3,46%.

Также в главе “ Квантование узлов и границы существования частиц” было показано, что устойчивые стоячие волны возникают лишь в четырёх вариантах, при которых соблюдается условие:

Из этой связи вытекает не только геометрическое ограничение, но и знак расхождения между расчётной и наблюдаемой массой. Так, для частиц с числом узлов 1 и 2 (нейтрино и электрон) расчётная масса оказывается больше наблюдаемой. Для частиц с числом узлов 3 и 4 (нейтрон и протон) — наоборот: расчётная масса оказывается меньше измеренной. Это можно трактовать как результат фазового положения стоячей волны относительно фона — для верхней половины окружности (положительная ось y) вклад фоновой энергии может быть вычитающим, а для нижней (отрицательная ось y) — добавляющим.

Частота как основа восприятия и взаимодействия

Первоначально мы исходили из постулата, что скорость света постоянна, и именно это якобы задаёт структуру. Но если взглянуть глубже, резонанс связан не со скоростью, а с частотой. Возможно, скорость распространения энергии зависит от частоты волны, а не наоборот.

Аналогия с водой: одна среда — множество частот

Представим ванну с водой. В ней можно возбудить разные волны:

• Механические колебания — медленные, но большие.
• Звуковые волны — быстрее и мельче.
• Электромагнитные колебания — ещё быстрее и компактнее.

Все они существуют в одной среде, но на разных уровнях частоты и скорости.
Они не взаимодействуют друг с другом, если не входят в резонанс, а в качестве показателя резонанса как раз таки и может выступать кратность скорости распространения взаимодействий.

Мы существуем на определённых частотах — и всё, что мы наблюдаем, находится с нами в резонансе. А то, что не в резонансе — просто не существует для нас.

Отсюда напрашивается логичный вывод:

Мир может быть значительно сложнее и разнообразнее, но в силу того, что различные волны могут влиять друг на друга только при определённых условиях, за которые отвечает частота волны, мы не можем наблюдать всего происходящего вокруг. Этих параллельных миров теоретически может быть бесконечное множество. Скорость взаимодействия (скорость света), не обязана быть граничной или статичной в принципе. Она остаётся постоянной только для конкретного мира частот.

Заключение

В представленной работе построена математическая модель, в которой элементарные частицы рассматриваются как стоячие волны, формирующиеся в результате резонанса между различными фрактальными уровнями пространства. Ключевым положением модели является утверждение, что масса и размер частицы являются взаимосвязанными параметрами, зависящими от распределения энергии в пространстве. Энергия же, согласно полученным соотношениям, поступает порциями, что обеспечивает дискретность возможных состояний.

Работа, затрачиваемая пространством на создание одной полуволны, идёт либо на создание вращения плотности энергии внутри частицы, либо на создание заряда – равномерного градиента плотности энергии от её границы к центру. Заряд подобен эффекту силы гравитации, но внутри частицы. Так как пространство одно и всё связано резонансом, то и работа на создание одной полуволны во всех частицах одинакова. Именно поэтому заряд есть величина постоянная, не зависящая от скорости движения.

В модели показано, что максимальный размер и минимальная масса возможной стоячей волны ограничены фундаментальными значениями, связанными со скоростью света. При этом постоянство величины c² (а не просто c) выступает как инвариант взаимодействия между размером и массовой составляющей, обеспечивая устойчивость и замкнутость волновой структуры.

Формула, связывающая массу, скорость взаимодействия и энергию, в зависимости от уровня фрактальности:

позволяет не только объяснить фрактальность наблюдаемой Вселенной, но и описать её как вложенную структуру, где одинаковые законы действуют на всех уровнях — при сохранении частоты взаимодействия и изменении скорости распространения волн.

Такой подход даёт естественное объяснение происхождению массы, спина, заряда и квантовой запутанности, трактуя их как следствия резонансной волновой природы материи. Кроме того, он объясняет масштабное сходство структуры материи — от элементарных частиц до галактик — как проявление одного и того же принципа резонанса, действующего на разных уровнях.

Таким образом, предложенная модель объединяет физику микромира и макромира в рамках единой фрактально-волновой структуры, где каждый масштаб есть отражение другого, а наблюдаемое разнообразие форм — результат вложенности и резонанса в едином энергетическом поле.

Приложения

Приложение 1. Продольные волны энергии в механизме распространения электромагнитных волн

Введение

Обычно электромагнитные волны рассматриваются как поперечные, не требующие среды для распространения. Однако сам факт их конечной скорости распространения заставляет задуматься: что происходит с энергией в пространстве в процессе движения волны? Если энергия не может мгновенно изменяться, значит, в какой-то момент в пространстве должен наблюдаться градиент её изменения. А если так, то логично предположить, что электромагнитная волна порождает не только поперечные, но и продольные колебания энергии.

В классической физике электромагнитная волна описывается как строго поперечная. Однако в рамках настоящей модели, учитывающей конечную скорость распространения взаимодействий и структуру энергии в пространстве, возникает необходимость введения продольной составляющей, связанной с градиентом плотности энергии. Это не отменяет классическую картину, а расширяет её, описывая дополнительные тонкие эффекты.

П1.1 Градиент энергии и его последствия

Когда электромагнитная волна покидает источник, она изменяет плотность энергии в окружающем пространстве. По мере её распространения, в точке источника энергия постепенно возвращается к исходному значению, но на расстоянии R остаётся изменённой. Это значит, что между этими точками существует градиент энергии, который может распространяться в виде продольной волны. В классической физике её не рассматривают, но это не значит, что она отсутствует. Скорее, её влияние может быть слишком тонким, чтобы его легко заметить.

Можно сказать иначе: пространство, будучи энергетически однородным в начале, после прохождения волны становится неоднородным. А если энергия перераспределяется, значит, происходит процесс, который можно описать как продольное колебание.

П1.2 Связь с гипотезой де Бройля

Де Бройль ввёл идею, что частицы обладают волновыми свойствами, но не дал конкретного механизма их образования. Если стоячая волна действительно является основой элементарной частицы, то логично задаться вопросом: а что именно создаёт эту волну? Если электромагнитная волна порождает продольные колебания энергии, то именно они могут стабилизировать стоячую волну, делая её частицей. Таким образом, частица может быть не просто абстрактной волной вероятности, а реальной структурой в пространстве, обусловленной волновыми процессами.

П1.3 Заключение

Мы привыкли считать, что электромагнитная волна — это исключительно поперечный процесс. Но если рассмотреть его с точки зрения изменения плотности энергии, становится очевидно, что поперечные колебания не могут существовать изолированно. Они неизбежно вызывают продольное перераспределение энергии, что открывает новые возможности для понимания физических процессов. Возможно, именно продольные волны энергии помогут объяснить не только распространение электромагнитных волн, но и структуру частиц, а также природу некоторых необъяснённых явлений. Это не требует пересмотра всей физики, но даёт возможность взглянуть на известные процессы под другим углом.

Приложение 2. Переосмысление опыта Майкельсона-Морли

Один из самых известных экспериментов в истории физики — опыт Майкельсона-Морли — традиционно интерпретируется как доказательство отсутствия эфира. Однако, что, если этот эксперимент вовсе не отвергает существование среды, а лишь указывает на её необычные свойства?

Альберт Эйнштейн создал очень красивую и стройную теорию. Она действительно всё очень хорошо описывает. Она абсолютно верна, по этому её нельзя опровергнуть. У неё есть лишь один недостаток – она сложна в понимании и в описательной части. Но она абсолютно верна. В ней так же присутствует постулат о неизменности скорости света, который никак не объясняется. И используется преобразование Лоренца, которое так же вводится как аксиома. Это недостатки теории, которые вносят ограничение на понимание мира.

В качестве решающего фактора на тот момент сыграл опыт Майкельсона-Морли (1887 год). Волновая природа элементарных частиц на тот момент ещё не была открыта. Тогда существовала волновая теория света, но корпускулярно-волновой дуализм ещё не был сформулирован. Сам факт того, что свет может вести себя как частица, начал обсуждаться позже — в начале XX века.

Эйнштейн, разрабатывая специальную теорию относительности (1905), взял за основу отрицательный результат опыта Майкельсона-Морли, его подход был связан с отказом от эфирной концепции, а не с рассмотрением волновой природы материи. На тот момент было принято считать, что свет — это электромагнитная волна (по Максвеллу), но в каком-то смысле это считалось отдельной природой от материи.

Причина, по которой Эйнштейн не рассматривал всё как волны, заключается в том, что на тот момент не существовало ни опыта, ни математического аппарата, подтверждающего этот взгляд. Корпускулярно-волновой дуализм начал формироваться только после 1924 года, когда Луи де Бройль выдвинул гипотезу о волновых свойствах материи. А квантовая механика, которая объяснила это, развилась лишь в 1920–1930-х годах.

Теперь, зная о волновых свойствах материи, я предлагаю пересмотреть результат опыта Майкельсона-Морли.

Опыт Майкельсона–Морли (1887) был задуман, чтобы обнаружить эфир — гипотетическую среду, в которой, как тогда предполагалось, распространяется свет, подобно тому, как звук распространяется в воздухе.

Цель опыта: Проверить, существует ли так называемый «эфирный ветер» — движение эфира относительно Земли, которое должно влиять на скорость света в разных направлениях.

Основная идея: Если Земля движется через эфир, то:

• Свет, идущий вдоль движения Земли, должен проходить путь за одно время.
• Свет, идущий поперёк, должен проходить путь за другое время.
• Это должно вызывать интерференцию при сравнении двух лучей.

Майкельсон и Морли построили интерферометр, чтобы сравнить эти два луча.

В опытах Майкельсона–Морли действительно наблюдались малые отклонения, но:

• Были зафиксированы небольшие смещения интерференционной картины, примерно в 10 раз меньшие, чем ожидалось при наличии эфирного ветра со скоростью движения Земли (около 30 км/с).
• Эти отклонения не соответствовали ни величине, ни направлению, которое можно было бы объяснить движением Земли через эфир.

Как интерпретировали результат:

• Майкельсон и Морли сочли эти малые отклонения в пределах погрешностей измерений, а не доказательством эфирного ветра.
• Позднее работы были повторены с повышенной точностью (в том числе Майкельсоном в 1920-х, а также Миллером), и, хотя Миллер утверждал, что нашёл эффект, его результаты не подтвердились в других экспериментах.

Т.е. опыт опроверг существование эфира. В свете известных нам из физики знаний, мы говорим о частицах, как о некоторой точке, которая ведёт себя в пространстве, подчиняясь волновым функция. Но, что, если нам расширить понятие частицы? Давайте дадим частице некоторый размер, в котором будет находиться стоячая волна. С размером всё нормально, это не противоречит известным данным в физике, но с понимание стоячей волны возникают неопределённости, связанные с отсутствием среды. В предыдущей главе было показано, что электромагнитная волна, в связи с ограниченностью своей скорости распространения, обязана создавать продольную волну, иначе нарушается предел скорости распространения электромагнитных взаимодействий. В связи с этим частицы можно представить в виде продольных стоячих волн энергии в пространстве.

Если частицы являются волнами энергии, то вся материя есть ничто иное как волны энергии в пространстве. Как нам известно, волны не переносят вещество, а переносят лишь энергию. В таком случае проводимый опыт Майкельсона–Морли не способен создать и зарегистрировать “эфирный ветер”, так как всё что нам известно – это волны энергии, в таком случае мы лишь можем изучать саму энергию. Конечно, наличие волн подразумевает наличие среды, но так как всё, что нам известно – это волны, то воздействовать на саму среду нам не удастся.

Если принять, что всё в мире, включая материю, наблюдателя, приборы и свет — это формы волновых процессов энергии в структуре пространства, то сам вопрос о движении среды теряет смысл. Если среда — это и есть всё, то нет внешнего фона, относительно которого можно было бы зафиксировать её движение.

Даже если эта структура «движется», мы, будучи её частью, не сможем это измерить — потому что и наш метр, и наши часы, и сам свет подчиняются тем же внутренним законам. Всё «плавает» вместе, и никакой относительности внутри этой структуры не возникает.

Это означает, что отрицательный результат эксперимента Майкельсона–Морли вовсе не исключает существование структуры, в которой распространяются волны, — он лишь показывает, что мы не можем наблюдать абсолютное движение этой структуры, если сами представляем из себя волны энергии.

Вывод

Опыт Майкельсона-Морли не доказывает отсутствие среды, а лишь показывает, что Земля не способна создать эфирного ветра, потому что сама состоит из волн. Если элементарные частицы являются волнами, а вещество — это их совокупность, то вся материя представляет собой волновую структуру.

Это означает:

• Скорость света остаётся неизменной, потому что скорость распространения волн не зависит от источника.
• Для построение математического аппарата в физике, эфир не нужен, так как физика на сегодняшний момент способна изучать только энергию, её изменение.
• Силы природы представляют из себя волновые процессы изменения энергии, так как непосредственно связаны с материей, которая представляет из себя волновую структуру энергии.

Опыт Майкельсона-Морли подтверждает волновую природу всей материи, в которой свет и элементарные частицы просто следуют законам распространения волн. Что так же говорит о невозможность зафиксировать движение среды изнутри, если сама материя есть форма волны в этой среде.

Приложение 3. Стоячие волны энергии и структура элементарных частиц

Введение

Современная физика описывает элементарные частицы как точечные объекты или возмущения квантовых полей, но возможна иная интерпретация. В данной главе рассматривается строение элементарных частиц в виде продольной стоячие волны энергии, а их свойства могут быть объяснены через волны де Бройля.

Мы также рассмотрим, как в рамках данной модели можно объяснить рождение частиц и почему закон сохранения энергии приводит к симметрии материи и антиматерии.

П3.1 Стоячие волны плотности энергии и частицы

На сегодняшний день наука не даёт описания возникновения электрического заряда. Какова его природа? Почему его значение неизменно для элементарных частиц? Заряд не меняет ни своего знака, ни своего значения независимо от окружающей обстановки. Почему при изменении скорости движения масса тела меняется, а с зарядом ничего не происходит? Чем может быть обусловлен заряд?

Известно, что:

1/c = αћ/e²,

где

e – заряд электрона,

ћ – приведённая постоянная Планка,

с — скорость света.

Одна постоянная выражается через другую.

Можно рассмотреть по ссылке (http://nuclphys.sinp.msu.ru/misc/constants.htm).

Физическая величина обратная скорости называется темпом. Темп показывает, за какое время вы преодолеете нужное расстояние.

Данный параметр явно является характеристикой элементарной частицы, не взаимодействия, а именно характеристикой частицы. Он явно связан с темпом от скорости света. Вопрос — что и как преодолевается в частице? О чём может идти речь?

Необходимо понять, что и куда движется и почему темп может принимать значения «+1», «-1» и 0 (я разделил темп на αћ/e², потому что всё это есть некая константа, но при этом сохранил знак заряда, он нам очень пригодится), пусть это пока будут лишь цифры, говорящие нам только о направлении. Т.е.: «+1» — это, что-то куда-то движется со скоростью света в одном направлении, «-1» — это движение в обратном направлении, и «0» — это как будто бы никакого движения не происходит ни в каком из направлений.

Как было показано в главе 7.1, электромагнитная волна, являясь поперечной, при своем распространении рождает так же и продольные волны энергии, при своём распространении. Эти две волны взаимосвязаны. Одна распространяется в измерении пространства, другая в полкости сферы. Колебания энергии при этом будут происходить в независимых координатах. Также можно сказать, что плоскости, в которых происходят колебания двух этих волн, являются ортогональными друг к другу, а значит для описания общего процесса нужно учитывать оба этих процесса. Два процесса будут взаимосвязанными, но описываться будут через свои координаты.

Так как частица является обособленной в измерении пространства, то логично предположить, что она является стоячей волной в измерении пространства. Частица – это стоячая волна, продольная, рожденная распространением электромагнитной волны.

Рассмотрим несколько возможных случаев. Первый вариант:

Рис. 1 Первая элементарная частица, нейтральная, нейтрино

Волна имеет один узел. Волна пробежала один раз вверх, и один раз вниз. Результат ноль. Это первая и нейтральная частица. Предположим, что это нейтрино. Если в центре окружности будет находиться узел стоячей волны, то частица будет нейтральной. При нечётном количестве узлов частица будет нейтральной, при чётном — частица будет «заряжена».

Рис. 2 Электрон и позитрон

Предположу, что эта пара частиц электрон и позитрон. Для электрона волна дважды опустилась в низ и один раз поднялась в верх. Две пучности отрицательные и одна положительная. Если сложить их, то мы и получим темп.

Я думаю, что именно это и характеризует темп в случае элементарных частиц. Для электрона он равен -1. Для позитрона +1.

Таким образом, заряд связан с темпом стоячей волны. Для стоячих волн темп будет числом целым из массива {-1, 0, 1}. Вот почему он есть константа. Это справедливо только для стоячих волн, которые могут существовать неограниченно долго. Главное понять, что это не сама электромагнитная волна, а волна распределения энергии в области пространства, которую создала электромагнитная волна при своем распространении. В последующих главах будет объяснено, что в условиях резонанса, каждая полуволна элементарных частиц, будет геометрически отвечать за одинаковою работу со стороны пространства, для её поддержания, что как раз таки и способно в последствии объяснить постоянство заряда, а также его свойства.

Давайте интерпретировать электрический заряд как величину, характеризующую направление и величину работы, совершаемой пространством при формировании стоячей волны. Таким образом, заряд представляет собой внутреннюю характеристику волновой структуры, обусловленную соотношением продольных и поперечных колебаний энергии.

В конечном итоге меняться будут характеристики — радиус окружности частицы, количество узлов или пучностей, а также амплитуда волны.

Сейчас я не стану объяснять о принципе сопоставления количества узлов и названия частиц, в последствии я думаю, что это станет ясно.

Стоит обратить внимание на то, что для материи, «заряженные» частицы в центре всегда имеют положительное значение изменения плотности энергии на стороне пространства. Амплитуда энергии на стороне пространства увеличивается, относительно некоего первоначального ровня, можно сказать идёт процесс “сжатия”. Для антиматерии — всегда отрицательное. Энергия электромагнитной волны расходуется на уменьшение амплитуды энергии на стороне пространства, происходит процесс “растяжение” пространства. Видна связь между темпом и зарядом. Цифры я опустил. Главное понять физику процесса. Увеличение амплитуды энергии можно рассматривать как процесс увеличения плотности энергии на стороне пространства, а процесс уменьшения амплитуды, можно рассматривать как процесс уменьшения плотности энергии на стороне пространства. Далее в тексте будет часто использоваться именно фразы увеличение плотности энергии и уменьшение плотности энергии.

Рассмотрим следующую возможную частицу. Предположим, что это протон и антипротон:

Рис. 3 Протон и антипротон

Известно, что протон состоит из трёх кварков в случае простой модели. Но также в некоторых экспериментах и теориях протон может рассматриваться как система из пяти кварков. Пятиричная (5-кварковая) модель используется для более точного описания внутренней структуры и свойств протона, но не отменяет 3-кварковую основу. Это хорошо видно при рассмотрении структуры протона в виде волны изменения плотности энергии. Кварки в данном случае, есть ничто иное как полуволны искривления пространства, полуволны изменения плотности энергии в области пространства. Поэтому кварки сами по себе существовать не могут, теряется смысл стоячей волны. Эти полуволны отличаются, три одного знака и два другого. В данном случае получается, что протон состоит из пяти кварков. Понятие кварк очень удобно для описания взаимодействий внутри атома, поможет описать подуровни для электронов, позволит описать поглощение и выделение энергии в виде квантов, при переходах электронов по подуровням, а также позволит точно рассчитать и описать процессы ядерных реакций.

Для «заряженных» частиц на их границе образуется некий градиент изменения плотности в области пространства. Плотность энергии будет либо нарастать, либо будет убывать. Отсюда возникает эффект взаимодействия “заряженных” частиц. Одноимённые отталкиваются, разноимённые притягиваются. Это можно объяснить тем, что общая плотность энергии окружающего МИРА постарается минимизировать создаваемые искажения плотности частиц на их границе.

Не нужно так же забывать и о том, что несёт «заряженная» частица в своём центре. Это очень важно. От последнего фактора зависит разность поведения материи и антиматерии. Для материи в центре частицы будет находиться повышенная плотность энергии в области пространства по сравнению с окружающим МИРОМ, что приведёт к эффекту гравитации и будут создаваться макрообъекты. В случае антивещества процесс пойдет противоположным образом, все частицы постараются максимально дальше «отодвинуться» друг от друга. Но при этом антивещество постарается группироваться на некотором расстоянии от частиц материи. Происходить это будет вдоль сферы. В последствии будет понятно, что антиматерия будет скапливаться по границе горизонта событий черной дыры большего масштаба.

Более полное описание этих процессов, а также принципов рождения существующих взаимодействий можно найти в философской работе https://dzen.ru/a/ZoINoVGeh12vIl-E или https://zenodo.org/records/15291541 .

П3.2 Волны де Бройля как основа структуры частиц

В рамках гипотезы стоячих волн плотности энергии частицы могут быть рассмотрены как узлы таких волн. Волна де Бройля, связанная с частицей, не просто описывает её движение, а является её структурным элементом. Длина волны де Бройля определяется соотношением:

где:

• h — постоянная Планка,
• m — масса частицы,
• c — скорость света.

Если частица представляет собой стоячую волну, то её размер должен соответствовать целому числу полуволн, что объясняет квантование энергии.

На эту тему была написана статья https://dzen.ru/a/Z7GBl8tL9DbB2x5L или https://zenodo.org/records/14883086 .

П 3.2.1 Результаты расчётов для протона:

При скорости света v=c релятивистская масса уходит в бесконечность, а длина волны де Бройля стремится к нулю. Однако, если мы рассмотрим предельное приближение, например, 0.999999999c, то можно получить конечное значение. Проведём расчёты.

Результаты для протона при скорости 0.999999999c:

• Длина волны де Бройля: 1.32×10⁻¹⁵ м
• Число полуволн вдоль диаметра (2r): 2.55

Что интересно:

Число полуволн остаётся конечным. Более того, в варианте, предложенном в предыдущей главе, протон представляет из себя стоячую волну с четырьмя узлами, а это говорит о том, что количество полуволн должно быть равно 2.5, что очень близко к расчётному значению.

Значит велика вероятность, что волна де Бройля есть ничто иное как стоячая волна энергии в пространстве.

Если де Бройлевская длина волны действительно описывает пространственную структуру стоячей волны, то:

Длина волны не является электромагнитной, а представляет собой волновую структуру самого пространства.

П3.3 Фрактальная структура частиц

Если материю рассматривать с точки зрения волн, то можно предположить существование подобных структур, но отличающихся масштабами. Явление резонанса способно на подобное. Т.е. можно предположить фрактальное строение Вселенной. Это означает, что на разных уровнях фрактальности частицы могут выглядеть одинаковым образом. Например, если нейтрон представляет собой стоячую волну с тремя узлами, то аналогичная структура может проявляться и на более крупных масштабах, например, в размерах галактики. В последствии будет представлена формула, которая возможно способна описать данный процесс.

П3.4 Рождение частиц и закон сохранения энергии

П3.4.1 Как рождаются частицы

В рамках предложенной модели рождение частиц может быть представлено как процесс локального перераспределения плотности энергии. Когда в вакууме возникают флуктуации плотности энергии, они могут приводить к образованию устойчивых стоячих волн, которые воспринимаются как частицы.

Рождение частиц сопровождается образованием частиц материи и антиматерии. Это следует из закона сохранения энергии: любая локальная флуктуация должна компенсироваться равной и противоположной флуктуацией.

П3.4.2 Почему нет нарушения симметрии материи и антиматерии

Обычно считается, что во Вселенной наблюдается избыток материи над антиматерией, но в рамках данной модели нарушение симметрии не требуется. Если частица представляет собой стоячую волну плотности энергии, то её антипод может быть волной с противоположной фазой. Разница между материей и антиматерией может заключаться в том, где находятся максимумы и минимумы плотности энергии.

В ограниченном пространстве перераспределение плотности энергии будет происходить за счёт строения самих частиц:

• В центре частиц материи (с чётным числом узлов) находится область с повышенной плотностью энергии, что приводит к эффекту создания макрообъектов и возникновению гравитации.
• В центре частиц антиматерии (с чётным числом узлов) находится область с пониженной плотностью энергии, что приводит к их разбеганию друг от друга и образованию эффекта антигравитации.
• Нейтральные частицы представляют собой стоячие волны с нечётным количеством узлов. В их центре отсутствует изменение плотности, но они обладают свойством вращения. Античастица в этом случае отличается лишь направлением вращения.

Антиматерия не способна к формированию макрообъектов из-за особенностей своей структуры. В то время как частицы материи стремятся к объединению и могут приводить к образованию чёрных дыр, антиматерия, вероятно, не способна формировать атомы сложнее антиводорода. Вместо этого она будет распределяться по сфере вокруг образующейся чёрной дыры, способствуя балансу энергии в пространстве.

Приложение 4. Преобразование Лоренца: классический вывод и волновая интерпретация

Введение

Преобразования Лоренца играют ключевую роль в релятивистской физике, описывая, как изменяются пространственные и временные координаты объектов при их движении. Они были первоначально введены как математический инструмент для объяснения неизменности скорости света, но впоследствии стали основой специальной теории относительности. Однако, если рассматривать частицы как волновые структуры, можно прийти к этим же преобразованиям через простую геометрическую интерпретацию.

П4.1 Как Лоренц получил своё преобразование?

Проблема, которую решал Лоренц

До конца XIX века предполагалось, что свет распространяется в эфире — гипотетической среде, заполняющей всё пространство.

Но эксперимент Майкельсона-Морли (1887) показал, что скорость света не зависит от движения Земли. Это было странно: если Земля движется сквозь эфир, почему скорость света не меняется?

Лоренц предложил, что объекты, движущиеся через эфир, сокращаются в направлении движения.

П4.2 Длина стержня в движущейся системе

Лоренц представил себе стержень длиной L в покое.

• Когда он неподвижен, его длина — просто L.
• Когда он движется со скоростью υ, время в разных точках стержня не будет одинаковым из-за релятивистского времени.

Чтобы найти новую длину L′, он использовал преобразования Лоренца (названные позже в его честь).

П4.3 Вывод сокращения длины

Рассмотрим два наблюдателя:

• Один в системе покоя (где длина стержня L).
• Второй в движущейся системе (наблюдающий стержень, движущийся со скоростью υ).

Шаг 1: Запишем координаты концов стержня

• В системе покоя концы стержня находятся в точках x₁​ и x₂​. Тогда его длина:

L=x₂-x₁​

• В движущейся системе (система отсчёта, движущаяся со скоростью υ) координаты преобразуются по формулам Лоренца: x′=γ(x−υt)

Шаг 2: Рассчитаем длину стержня в движущейся системе

Запишем новые координаты концов стержня:

Вычитаем:

так как x₂​− x₁=L, получаем:

где:

• L — длина объекта в системе покоя,
• L’ — длина в движущейся системе,
• υ — скорость движения,
• c — скорость света.

П4.4 Формальное математическое обоснование

Используя свои преобразования координат, Лоренц рассматривал два наблюдателя:

• Один находится в системе покоя, где стержень имеет длину L.
• Второй движется вместе со стержнем и измеряет его длину как L’.

Он вывел преобразование длины на основе предположения, что скорость света неизменна в любой системе отсчёта и времени требуется больше для сигнала, проходящего в движущейся системе.

П4.5 Волновая интерпретация сокращения длины

П4.5.1 Частица как волна

Вместо того чтобы рассматривать частицу как точечный объект, предположим, что она представляет собой волновую структуру, распространение которой в собственной системе отсчёта происходит сферически со скоростью света c.

При этом у частицы есть две скорости:

• Скорость распространения волны внутри частицы (радиальная), которая в покое равна c.
• Скорость движения самой частицы в пространстве υ.

П4.5.2 Геометрическая связь скоростей

Если частица движется, её внутренняя волновая структура изменяется. Так как суммарная скорость не может превышать c, радиальная составляющая скорости υ_внут уменьшается:

Отсюда:

Поскольку размер частицы определяется её внутренней волной, сокращение этой скорости означает уменьшение эффективного радиуса частицы:

Так как длина объекта пропорциональна его радиусу, мы получаем:

что точно соответствует формуле Лоренца!

П4.5.3 Выводы

• Преобразования Лоренца можно получить не только через математические постулаты, но и через волновую природу частиц.
• Сокращение длины — это естественное следствие ограничения скорости света для внутреннего движения в частице.
• Волновая интерпретация делает релятивистские эффекты понятными с точки зрения физической структуры частиц, а не просто аксиом.

Приложение 5. Энергия частицы как замкнутой волновой структуры и закон сохранения энергии

Введение

Современная физика рассматривает элементарные частицы как объекты, обладающие как корпускулярными, так и волновыми свойствами. В релятивистской механике энергия частицы определяется выражением:

Эта формула показывает, что энергия частицы растёт при увеличении импульса. Однако, если частица является замкнутой волновой структурой электромагнитной волны и стоячей волны в пространстве, созданной распространением электромагнитной волны, то её энергия должна сохраняться внутри системы. Это приводит к важному вопросу: как изменение скорости влияет на внутреннюю структуру волны?

П5.1 Длина волны де Бройля и перераспределение энергии

Согласно гипотезе де Бройля, движущаяся частица обладает ассоциированной волной с длиной:

где h — постоянная Планка, а p — импульс. Увеличение скорости ведёт к росту импульса, а значит, к сокращению длины волны. Это означает, что при ускорении частицы её волновая структура сжимается, изменяя распределение энергии внутри самой системы.

П5.2 Частица как замкнутый объект

Если частица — это волновая структура, локализованная в пространстве, то её энергия не должна изменяться, а лишь перераспределяться. Тогда:

• Для внешнего наблюдателя энергия частицы растёт за счёт роста импульса.
• Внутри системы частицы энергия остаётся неизменной, изменяя лишь свою конфигурацию.

Если импульс увеличивается с ростом скорости, то второй член должен уменьшаться, чтобы общий баланс энергии оставался неизменным. Это означает, что сокращение длины волны де Бройля — не просто следствие движения, а механизм перераспределения энергии внутри частицы.

П5.3 Вывод уравнения энергии

Если принять, что энергия частицы при изменении её скорости движения сохраняется, то в этом случае должно происходить её перераспределение между волновыми компонентами в пространстве и вдоль сферы. Мы опять же получим уравнение окружности, подобное уравнению при выводе преобразования Лоренца:

Перепишем второе слагаемое:

Тогда:

Вынесем m₀²υ²c² в первом слагаемом:

А теперь раскроем дробь:

Тогда:

Таким образом, в итоге мы получаем тот же результат, что и стандартное релятивистское выражение, но подчёркиваем разбиение энергии на два вклада:

• Один зависит от скорости и напоминает кинетическую энергию,
• Второй уменьшает внутреннюю энергию частицы по мере её разгона.

Если рассматривать уравнение для энергии в виде:

То становится понятно, почему фотон формально не имеет массы покоя. Правильнее будет сказать, что слагаемое, отвечающее за эффективную массу:

будет стремиться к нулю.

П5.4 Следствия

Этот вывод подтверждает, что энергия частицы не меняется при ускорении, а лишь перераспределяется:

• Первый член выражает кинетическую энергию, зависящую от импульса.
• Второй член уменьшает внутреннюю энергию частицы по мере роста скорости.

Таким образом, движение частицы можно рассматривать как процесс деформации её волновой структуры, что естественным образом приводит к релятивистским эффектам без изменения общей энергии системы.

Приложение 6. Волновой резонанс и масштабирование. Скорость света как граница физических взаимодействий.

Введение

Современная физика оперирует рядом фундаментальных констант, среди которых особое место занимает постоянная Планка h. Однако если рассмотреть процесс масштабирования физических величин через резонансные волны, можно предположить, что постоянная Планка не является независимой величиной, а выводится из скорости света и геометрических характеристик волновых процессов.

П6.1 Связь волновых процессов и масштабирования

В основе многих физических явлений лежит резонанс. Если рассматривать стоячие волны в разных масштабах, то можно выявить их общие закономерности. Одним из ключевых факторов является то, что при масштабировании длины волны сохраняется количество узлов, а частота изменяется обратно пропорционально масштабу.

Скорость света играет здесь роль фундаментального параметра, определяющего взаимодействие волн. Важно отметить, что скорость взаимодействия остаётся постоянной, но её можно разложить на две составляющие:

• вдоль оси x (пространственный масштаб, определяющий размер);
• вдоль оси y (частота колебаний, связанная с энергией).

Это приводит к фундаментальной зависимости между размером системы и её частотной характеристикой.

П6.2 Волновой резонанс и масштабирование

Резонанс происходит, когда длины волн или их кратные совпадают, образуя стоячие волны. В фрактальной структуре природы это означает, что:

где k — коэффициент масштабирования между уровнями.

Но важный момент: масса и частота связаны, и мы знаем, что масса выражается через кривизну волны.

Мы знаем, что энергия одного кванта выражается через длину волны:

Теперь найдём плотность энергии.

Если энергия распределена по сферическому объёму, то:

(Так как для сферической волны характерный масштаб — это куб длины волны).

Тогда плотность энергии:

Теперь посмотрим на плотность:

Если резонанс происходит между двумя уровнями n и n−1, то их плотности энергии должны быть согласованы:

Где R — коэффициент перехода между уровнями. Из условия резонанса:

Тогда:

Подставляем λₙ=kλₙ₋₁​:

То есть коэффициент перехода связан с масштабированием как:

Так как k связано с длинной волны, а длинна волны полностью зависит от скорости света, то логично предположить, что k так же связана со скоростью света.

П6.3Вычисление постоянной Планка через скорость света

Пусть R — характерный масштаб системы, связанный с волновыми процессами, а k — коэффициент, связанный с частотой масштабирования. Тогда можно записать:

Если принять k=|c|ₙᵤₘ, то получаем:

Подставляя точное значение скорости света:

Это значение чрезвычайно близко к приведённой постоянной Планка ℏ=h/2π, что позволяет предположить, что она не является независимой фундаментальной константой, а определяется через скорость света и геометрию волновых процессов.

Если:

Тогда:

Конечно, на данный момент это всего лишь интуитивное понимание откуда берётся постоянная Планка. Пока это лишь цифры, не учтены размерности, но здесь мы выводили общий коэффициент, который должен быть безразмерным по определению. Но я думаю, что в конечном итоге все константы можно будет выразить через скорость света и геометрию – в данном случае связь происходит из геометрии окружности, сферы. Так как всё вокруг – это волновой процесс, то постоянной будут скорее всего только скорость света и число π. Все остальные постоянные скорее всего будут их производными.

Поскольку величина постоянной Планка измерялась экспериментально, она может содержать некоторую погрешность. С учётом этого, мы предлагаем рассматривать числовое значение 1/|c|⁴ как более точный базовый коэффициент, от которого ℏ может быть производной.

Вывод

Таким образом, постоянная Планка может быть связана с волновым резонансом и масштабированием через фундаментальную скорость взаимодействия — скорость света. Это даёт новое понимание квантовых эффектов, связывая их с макроскопическими закономерностями волновых систем. Дальнейшее исследование этой гипотезы может пролить свет на природу квантовых явлений и роль масштабирования в фундаментальной физике.

Можно подойти к этому вопросу несколько с другой стороны.

Пространство, в котором мы живём, может не иметь пределов, но при этом существует фундаментальное ограничение — скорость света c. Даже если пространство бесконечно, предельная скорость распространения взаимодействий накладывает естественный предел на процессы, происходящие в нём. Это приводит к тому, что физические системы не могут существовать в произвольных масштабах, а должны подчиняться определённым резонансным условиям.

П6.4 Четырёхмерность через точку

Во всех дальнейших выкладках под |ℏ|ₙᵤₘ понимается исключительно числовое значение постоянной Планка, абстрагированное от размерности. Это позволяет установить возможные геометрические связи между фундаментальными константами через структуру пространства, без попытки точного пересчёта физических единиц.

Обычно мы говорим, что мир трёхмерен. Однако существует ещё одно измерение, или ещё одна координата, которое не проявляется как координата в привычном смысле. Это точка — центр масс системы. Она играет ключевую роль, потому что:

• Вся материя взаимодействует через центры масс.
• Любая система локализует энергию в точке, но сама точка не имеет размера или пространства.
• Квантовая механика подтверждает, что энергия, собранная в одной точке, не привязана к конкретному масштабу пространства.

Таким образом, мы можем говорить о четвёртом фундаментальном измерении, которое определяет не координаты, а сам принцип организации материи.

П6.5 Как описать точку как центр масштабирования?

В обычной физике координаты задаются в 3D-пространстве (x,y,z), но если точка — это не просто координата, а динамический центр, то:

• Вся плотность энергии должна быть выражена относительно расстояния до центра r.
• Масштабирование энергий должно учитывать не просто объём r³, а взаимодействие через саму точку.

Предположение: энергия вокруг точки распределяется не просто в трёхмерном пространстве, а так, что в масштабировании появляется дополнительный член.

П6.6 Плотность состояний вокруг точки

Обычно плотность состояний выражается через объём доступного фазового пространства.

В 3D-пространстве:

Но если точка задаёт центр масштабирования, то мы должны учитывать, что:

• Плотность состояний «растёт» к центру, но не может стать бесконечной.
• Это значит, что добавляется дополнительная степень масштабирования, связанная с взаимодействием через центр массы.

Вывод: если точка играет роль фундаментального центра, то возможные состояния масштабируются как:

П6.6 Как это связано со скоростью света?

Мы знаем, что r в фундаментальных уравнениях связан с c, потому что расстояния задаются через скорость взаимодействий.

Если:

то подставляем это в плотность состояний:

Плотность состояний в пространстве с центральной точкой масштабируется как 1/c⁴, что идеально совпадает с тем, что мы вывели для ℏ! Здесь опять же нужно заметить, что размерность здесь не учитывается, а находится коэффициент пропорциональности. Т.е. речь идет только о самом числовом значении.

Совместив полученные результаты двух этих подходов, мы и получаем, что коэффициент масштабирования пропорционален 1/c⁴. Так как постоянная планка получена экспериментальным путём, то есть основания полагать, что при её получении могла быть допущена какая-то погрешность. Значению скорости света в этом смысле будет более правильно доверять.

П6.7 Ограничение через скорость света

Так как пространство не накладывает жёстких границ, единственное, что ограничивает физические процессы — это предельная скорость взаимодействий.

Волновые процессы в природе всегда подчиняются ограничениям среды. Например, звук в трубе может существовать только на определённых длинах волн, а электромагнитные волны в волноводе также ограничены геометрией. Но если у нас единственный ограничитель — скорость света, то:

• Она задаёт естественные масштабы взаимодействий.
• Любая волновая система должна масштабироваться так, чтобы сохранялось предельное ограничение.

В таком случае плотность состояний волнового процесса должна зависеть не от объёма пространства, а от предельной скорости c.

Вывод

• Пространство может быть бесконечным, но ограничение скорости света создаёт естественные границы возможных взаимодействий.
• Точка (центр масс) является фундаментальным измерением, определяющим масштабирование физических процессов.
• Плотность волновых состояний в системе, ограниченной скоростью света, ведёт к закону, который напрямую связан со скоростью света как фундаментальной границей взаимодействий.

Таким образом, квантовые и гравитационные эффекты могут быть просто проявлением фундаментального ограничения скорости взаимодействий

Приложение 7. Расчёт параметров частиц и экспериментальные данные.

Проведём расчёт для всех возможных узлов стоячей волны и сравним с экспериментальными данными.

Используем формулы из главы “7.1.3 Квантование узлов и границы существования частиц”:

П7.1 n=1 (нейтрино):

С учетом главы “7.7.6 Особенности массы нейтрино” нужно ввести поправку на измеряемую массу на опыте.

m₀≈6,581×10⁻³⁷

П7.2 n=2 (электрон):

Для электрона общая масса сформирована только одной центральной полуволной, по этому корректировать ничего не нужно.

m₀≈9,14429412189293×10⁻³¹

П7.3 n=3 (нейтрон):

Для нейтрона корректировка массы не столь очевидна, поэтому рассчитаем по формуле, приведённой в главе “Расчёт массы для нечётного количества узлов”.

Амплитуду увеличиваем на один квант, после чего умножаем на коэффициент 3/2, связанный с геометрией расположения полуволн:

m₀≈3,139629376693084×10⁻²⁹×34,3343×1,5 ≈1,616954653622901×10⁻²⁷

П7.4 n=4 (протон):

Получение массы протона мы рассматривали в главе “7.7.2 Переход к среднему распределению”.

m₀≈1,077969769081934‬×10⁻²⁹×1,5 ≈1,616954653622901×10⁻²⁷

Экспериментальные данные были взяты из интернета. На основании полученных данных была составлена таблица:

П7.5 Оценка возможного искажения фундаментальных констант из-за интегральных эффектов

Интересное совпадение наблюдается при сравнении результатов, полученных с использованием предложенной модели зависимости массы и длины волны, с классической формулой де Бройля. Если использовать полученную амплитуду волны из расчётных данных, подставить её в качестве массы в формулу де Бройля, то несмотря на различие в теоретических подходах, численные значения длин волн оказываются идентичными, если в формулу де Бройля подставить не экспериментальную постоянную Планка, а её выражение через фундаментальные величины в виде:

Это может свидетельствовать о том, что экспериментально полученное значение постоянной Планка представляет собой усреднённую величину, зависящую от методов измерения, в которых проявляются интегральные свойства массы, включая её гравитационную составляющую.

Если масса объекта проявляется как интегральный эффект в гравитационном взаимодействии, то при расчётах, основанных на гравитационных характеристиках, некоторая часть длины волны может быть «усреднена» или неучтена. Это приводит к искажению результата: длина волны сокращается, что эквивалентно увеличению скорости света в обратных расчётах. Если принять форму постоянной Планка, предложенную в данной работе, как:

то, используя экспериментально определённое значение h, можно увидеть, что соответствующее значение скорости света должно было бы составлять около 312 054 866 м/с, что примерно на 4% выше общепринятого значения в 299 792 458 м/с.

С учётом построения формулы расчёта массы:

получается, что изменение массы происходит за счёт кратного увеличения, обусловленного степенью скорости света. Таким образом, если значение скорости света отличается от истинного на 4 %, то и расчётная масса будет иметь максимально такую же погрешность. Это согласуется с данными по протону и нейтрону, для которых расхождение составляет 3–4%. Совпадение уровней погрешности может указывать на системный характер искажения, возникающий при переходе от волновой природы массы к её гравитационному проявлению.

Поскольку большинство экспериментально получаемых значений — массы элементарных частиц, электрического заряда, длины волны — прямо или косвенно опираются на постоянную Планка, можно предположить, что все эти значения также включают эффект интегрального усреднения. Это делает возможным существование замкнутой системы физических измерений, в которой ошибка в одной из фундаментальных величин транслируется на остальные. В результате получается согласованная, но потенциально неточная картина физических параметров, в основе которой может лежать скрытая структурная погрешность.

Что касается длинны волн и размеров элементарных частиц, то здесь пока очень много неопределённых моментов. До недавнего времени размер нейтрино считался меньше, чем 10⁻²² м, и только совсем недавно был получен его размер квантовой протяженности: ≥ 6,2 пикометра (6,2 × 10⁻¹² м), что уже сопоставимо с рассчитанным размером 9,715‬×10⁻¹¹. Для сравнения рассчитанных здесь значений, лучше всего будет подходить именно размер квантовой протяженности. Именно он определяет волновую структуру частицы, её размер.

Вот ссылки на недавние исследования, в которых обсуждается квантовая протяжённость нейтрино:

1. Nature (2025): Впервые был установлен нижний предел пространственной протяжённости волнового пакета нейтрино — 6,2 пикометра. Это значение значительно превышает размер атомного ядра и отражает квантовомеханическую природу нейтрино, где «размер» относится к пространственной неопределённости их волнового пакета, а не к физическому измерению. ВФокусе Mail+1IXBT+1
2. Phys.org: Исследование подтвердило, что пространственная ширина волнового пакета нейтрино составляет не менее 6,2 пикометра, что в тысячи раз больше размера атомного ядра. Это открытие имеет важное значение для понимания квантовых свойств нейтрино и может повлиять на разработку более эффективных нейтринных детекторов. phys.org
3. CERN Courier: Эксперимент BeEST, проведённый с использованием нестабильных ядер бериллия-7, установил предел пространственной локализации волнового пакета нейтрино на уровне 6,2 пикометра. Это значение более чем в 1000 раз превышает размер атомного ядра и предоставляет новые ограничения на квантовые свойства нейтрино. cerncourier.com

Приложение 8. Масштабирование между нейтроном и Млечным Путём.

Основываясь на уравнении, приведённом в главе “7.10 Фрактальность строения Вселенной.”, будет произведён расчёт параметров аналога нейтрона на большем масштабном уровне. Полученные значения будут сравнены с известными параметрами галактики Млечный Путь. В качестве постоянной Планка и параметров нейтрона берутся полученные на опыте значения, чтобы они лучше согласовывались с полученными на опыте данными для галактик.

Размер Млечного Пути:

• Диаметр: оценки варьируются от 100 000 до 120 000 световых лет (примерно 30–37 килопарсеков). znanierussia.ru
• Толщина: около 1 000 световых лет. techinsider.ru

Масса Млечного Пути:

• Общая масса: оценки колеблются от 1 до 2 триллионов (10¹²) масс Солнца, включая тёмную материю. ru.wikipedia.org
• Масса звёздного компонента: около 50–60 миллиардов (5–6 × 10¹⁰) масс Солнца.

П8.1 Масштабирование размера

При переходе от нейтрона к Млечному Пути уровень изменяется в сторону меньшей частоты, то есть n=−1. Тогда масштабирование радиуса происходит следующим образом:

Размер нейтрона составляет около 1 фемтометра (фм), что эквивалентно 10⁻¹⁵ метра elementy.ru.

Подставляя значения:

Диаметр Млечного Пути в метрах:

• Минимальная оценка: ≈ 9.46×10²⁰ м
• Максимальная оценка: ≈ 1.14×10²¹ м

Расчётный радиус Млечного Пути в рамках данной модели несколько отличается от значений, принятых в астрофизике (~1×10²¹ м). Это может быть следствием нескольких факторов:

1. Экспериментальная погрешность при определении размеров как нейтрона, так и галактики.
2. Влияние скорости движения на размеры объектов, что важно учитывать при сравнении масштабов.
3. Методы расчёта в астрофизике основываются на моделях расширения Вселенной, что может вносить дополнительные отклонения. В дальнейшем будет рассмотрен вопрос, насколько корректно учитывать расширение при определении размеров объектов.

П8.2 Масштабирование массы

Если масса нейтрона составляет (ru.wikipedia.org):

То масса галактического аналога нейтрона:

Масса Млечного Пути, полученная из наблюдений:

• Нижняя оценка: 1.99×10⁴² кг
• Верхняя оценка: 3.98×10⁴² кг

Масса получилась немного меньше ожидаемой (~3×10⁴² кг). Это может быть следствием нескольких факторов:

1. Погрешности измерений, возникающие при определении массы как нейтрона, так и галактики.
2. Зависимость массы от скорости движения, что может играть важную роль при сравнении объектов на разных масштабах.

П8.3 Анализ полученных результатов

Рассчитанные значения радиуса и массы галактики Млечный Путь, полученные на основе фрактального коэффициента, показали удивительное соответствие с данными современной астрофизики. Радиус, вычисленный по формуле, составляет R=6.626×10¹⁹ м, что сопоставимо с наблюдаемым значением порядка 1×10²¹ м. Масса, полученная с учётом фрактального коэффициента, составляет M=1,109855×10⁴² кг, тогда как астрофизические оценки дают диапазон (1,99−3,98)×10⁴² кг. Эти результаты подтверждают, что предложенный метод расчёта учитывает фундаментальные принципы построения материи и пространства.

Однако важным остаётся вопрос о точности текущих методов измерения. В квантовой физике масса частиц определяется через взаимодействие с полями и зависит от окружающей среды. Если пространственные структуры обладают фрактальными свойствами, то это может влиять на результаты измерений, внося систематические ошибки.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что современные методы оценки массы и размеров как на микроуровне, так и на уровне галактик, возможно, требуют пересмотра с учётом фрактальности структуры Вселенной. Это открывает перспективы для уточнения экспериментальных данных и более глубокого понимания фундаментальных процессов, формирующих мир на всех уровнях масштабов.

П8.4 Масштабирование скорости света

Это показывает, что скорость света — предельная скорость электромагнитных взаимодействий — на уровне галактик значительно меньше, чем в нашем масштабе, что соответствует более разреженному состоянию энергии.

П8.5 Фрактальная структура Вселенной: Галактики как элементарные частицы

Полученные расчетные данные по Млечному пути с использованием стандартных физических формул с небольшой доработкой и с использованием опять же известной в физике константы – постоянной Планка, не может быть простым совпадением. Конечно, можно было бы предположить, что это всего лишь случайность, но, если бы это наблюдалось лишь с одним параметром. Но тот факт, что практически совпали оба параметра (масса и размер) уже исключает возникновение случайности. Существует большая вероятность что МИР фрактален. Тот факт, что для Млечного пути формула фрактализации сработала с поразительной точностью говорит о том, что Млечный путь является аналогом нейтрона. Это очень хорошее совпадение. Теперь это можно использовать для изучения и описания окружающего пространства. Галактику Млечный путь можно принять за эталон.

Остаётся разобраться как объяснить большое множество различных видов галактик. Выяснить все ли они являются аналогами элементарных частиц, или же некоторые из них возникают в результате их совместного взаимодействий.

П8.6 Аналогия между спиральными галактиками и нейтронами

Млечный Путь и галактика Андромеды имеют похожую массу, но разные размеры. Это может быть связано с их скоростью движения: при меньшей скорости галактика становится больше, а при большей – компактнее. Такое различие объясняет наблюдаемые расхождения в размерах и массах. Более того размеры галактик определяются по видимой материи, а она будет наблюдаться лишь при ускорении элементарной частицы. Если же ускорение отсутствует, то отслеживать размер частицы будет затруднительно, так как видимая материя может отсутствовать, или присутствовать в недостаточном количестве, что бы определить истинный размер структуры. Спиральные галактики представляют особый интерес, так как их структура и распределение массы подчиняются определённым закономерностям. При рассмотрении галактик, образованных в виде стоячих волн с чётным числом узлов (заряженные частицы), сложно определить реальный размер образованной структуры. Она будет состоять из чередующихся областей с повышенной и пониженной плотностью энергии. В областях с повышенной плотностью энергии может находиться материя. Взаимодействия с такими структурами могут приводить к образованию различных видов галактик, являющихся лишь косвенным проявлением основных структур.

Интересны случаи спиральных галактик с большими массами чем у Млечного пути. Например, ISOHDFS 27 – спиральная галактика, масса которой в четыре раза больше массы Млечного Пути, но её размер увеличился незначительно. Такое поведение может указывать на то, что её масса возрастает на кратное число масс нейтрона (протона), при этом размер изменяется незначительно. Это уже напоминает ядерные взаимодействия: ISOHDFS 27 – объект, подобный ядру гелия, где плотность энергии выше, а масса возрастает кратно массе нейтрона.

П8.6.1 Компактные карликовые галактики и электроны

Если спиральные галактики можно сопоставить с нейтронами или их взаимодействием с протонами, то компактные карликовые галактики могут представлять собой аналоги электронов. Электрон можно рассматривать как стоячую волну, в центре которой находится область с повышенной плотностью энергии. Именно в этой области может образовываться материя, что и воспринимается как компактные карликовые галактики. При этом стоит учитывать, что под размером электрона понимается его эффективный размер, определяемый в экспериментах по рассеянию. Интересно, что отличие размеров ядра электрона и нейтрона составляет три порядка. Если размер Млечного Пути оценивается в 10²⁰ — 10²¹ метров, то размер аналога электрона должен быть порядка 10¹⁷ — 10¹⁸ метров, что соответствует размерам компактных карликовых галактик.

П8.6.2 Формирование дополнительных галактик

Во Вселенной наблюдается множество галактик, которые могут не являться аналогами элементарных частиц, а быть результатами взаимодействий между элементарными частицами размеров галактик. В результате взаимодействия могут образовываться зоны с повышенной плотностью энергии, а с учётом того, что это так же будет сопровождаться процессами ускорений, то это будет приводить к возникновению в областях с повышенной плотностью энергии, материи, что будет рождать галактики. Такие галактики могут казаться независимыми объектами, но, вероятно, они всего лишь следствие перераспределения энергии между более фундаментальными структурами.

Таким образом, анализ размеров и масс галактик, а также их взаимодействий, может дать представление о фундаментальной структуре Вселенной и её аналогии с микромиром.

Данный подход предлагает новый взгляд на природу массы и её связь с электромагнитными процессами. Более подробное описание этой гипотезы и её философского осмысления можно найти в работах:

— (dzen.ru)

— (Zenodo)