Жизнь, живое, животное... (Часть 2)
Жизнь, живое, животное... (Часть 2)
Тезис 1. Пространство рождается и умирает.
Это очень необычный тезис. Мы привыкли к тому, что пространство вокруг нас кажется устойчивым и неизменным, и только отдельные вещи (предметы) внутри него могут быть подвержены изменениям. Мы даже не представляем себе, что в нём может меняться.
И всё-таки это так. Рассмотрим хорошо известную всем вещь: тепловое расширение твёрдого тела (кристалла) при его нагреве. Ни у кого не вызывает сомнения, что кристалл расширяется в окружающем нас пространстве. Ну как же: мы видели на картинках или сталкивались с этим сами, что железнодорожные рельсы могут на жаре изгибаться. Чтобы избежать этого, между ними делают зазоры (стыки). То же самое делают с полотном моста, да ещё устанавливают его на катки. Биметаллические выключатели работают потому, что разные металлы расширяются по-разному. В школьных и университетских учебниках вам напишут, что это происходит потому, что атомы в кристалле колеблются в несимметричных условиях (потенциале), и чем выше (температура) энергия колебаний, тем сильнее сдвигаются их равновесные положения друг от друга. В особо продвинутых книжках вам даже напишут, что тепловое расширение - процесс исключительно квантовый и связан с рождением всё новых и новых квазичастиц-фононов, которые представляют колебания длинной цепочки атомов размером во весь кристалл.
Не будем пока рассуждать, чем хороша и чем плоха описанная выше картина. Ухватимся за два слова: РОЖДАЕТСЯ КВАЗИЧАСТИЦА. И предположим, что РОЖДАЕТСЯ элемент некоторого внутреннего ПРОСТРАНСТВА, который по недоразумению назвали квазичастицей.
Тогда мы убиваем, по крайней мере, двух зайцев сразу: мы говорим, что построить ПРОСТРАНСТВО можно вот таким образом (по аналогии с квазичастицами), и оно будет ДИСКРЕТНЫМ, потому что состоит из отдельных элементов (квазичастиц). А дальше нужно разбираться в более тонких деталях структуры и динамики полученного таким образом ПРОСТРАНСТВА. И помочь нам в этом сможет замечательная база экспериментальных данных по некоторым свойствам простых веществ, созданная в институте Теплофизики СО РАН, Новосибирск. Замечательна она тем, что единственная в мире позволяет универсальным образом аналитически описать зависимость свойств от температуры. Чего не может ни одна другая база данных.
Тезис 2. Элементом любого физического пространства является действие (момент импульса), величина которого (квант) равна постоянной Планка h.
Придти к такому умозаключению и выдвинуть его в качестве гипотезы было о-о-очень непросто. Воображение напрочь отказывалось с этим соглашаться. Оно постоянно подсовывало различные масштабы ДЛИНЫ, ВРЕМЕНИ, ЭНЕРГИИ или ИМПУЛЬСА в качестве базовых элементов. В конце концов соотношение неопределённости Гейзенберга и простые соотношения для кванта света - фотона поставили всё на свои места. Квантом электромагнитного пространства является h=ET=px вместе с соотношением для постоянной скорости света c=E/p. Отсюда очень многое следует: возможность непрерывного изменения E и T, p и x при СТРОГО дискретном изменении числа элементов пространства; обязательная безмассовость фотона; и вырожденность системы фотонов при любой температуре.
Нельзя пройти мимо и не сделать одно философское замечание: "Мир вокруг нас является ИЛЛЮЗИЕЙ, и только воздействие на этот мир делает его РЕАЛЬНЫМ".
Тезис 3. Существует много различных физических пространств и их комбинаций. Но основных всего два: пространство БОЗОНОВ и пространство ФЕРМИОНОВ.
Элементы каждого из пространств подчиняются известным распределениям Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака, сответственно. Из-за чего первое пространство кажется мягким и податливым как воздух, а второе - деформируемым, но практически несжимаемым как, например, вода.
Самым важным для этих двух пространств является их НЕВОЗМОЖНОСТЬ существования друг без друга. Только взаимодействуя друг с другом они могут придти к термодинамическому равновесию. И многие знают, но мало обращают внимания на то, что Планк для вывода спектра излучения абсолютно черного тела и вычисления своей константы искусственно ввёл в модель систему осцилляторов, состоящую в термодинамическом равновесии с квантами света - фотонами.
Теперь, обладая некоторым минимумом знаний о структуре различных физических пространств, мы можем попробовать обратиться к такой тяжелой и неподъёмной теме, как ЖИЗНЬ.
(Продолжение следует)