![]() |
||
Главная Рефераты по геополитике Рефераты по государству и праву Рефераты по гражданскому праву и процессу Рефераты по делопроизводству Рефераты по кредитованию Рефераты по естествознанию Рефераты по истории техники Рефераты по журналистике Рефераты по зоологии Рефераты по инвестициям Рефераты по информатике Исторические личности Рефераты по кибернетике Рефераты по коммуникации и связи Рефераты по косметологии Рефераты по криминалистике Рефераты по криминологии Рефераты по науке и технике Рефераты по кулинарии Рефераты по культурологии Рефераты по зарубежной литературе Рефераты по логике Рефераты по логистике Рефераты по маркетингу Рефераты по международному публичному праву Рефераты по международному частному праву Рефераты по международным отношениям Рефераты по культуре и искусству Рефераты по менеджменту Рефераты по металлургии Рефераты по муниципальному праву Рефераты по налогообложению Рефераты по оккультизму и уфологии Рефераты по педагогике Рефераты по политологии Рефераты по праву Биографии Рефераты по предпринимательству Рефераты по психологии Рефераты по радиоэлектронике Рефераты по риторике Рефераты по социологии Рефераты по статистике Рефераты по страхованию Рефераты по строительству Рефераты по схемотехнике Рефераты по таможенной системе Сочинения по литературе и русскому языку Рефераты по теории государства и права Рефераты по теории организации Рефераты по теплотехнике Рефераты по технологии Рефераты по товароведению Рефераты по транспорту Рефераты по трудовому праву Рефераты по туризму Рефераты по уголовному праву и процессу Рефераты по управлению |
Реферат: Универсальная геометрия в природе и архитектуреРеферат: Универсальная геометрия в природе и архитектуре“Геометрия владеет двумя сокровищами: одно из них - это теорема Пифагора, и другое – деление отрезка в среднем и крайнем отношении…Первое можно сравнить с мерой золота, второе больше напоминает драгоценный камень” Иоганн Кеплер (Н.Васютинский. Золотая пропорция.-М.:Молодая гвардия,1990,с.8) 1. СФЕРА АРХИТЕКТУРНЫХ ПРОПОРЦИЙ 1.1. Архитектурные пропорции и геометрия. Проблема гармонизации архитектурной формы возникла в древности с практикой строительства, проявляясь как противоречие между чувственным субъективным опытом человека, с одной стороны, и общественной нормами в строительной метрологии – с другой стороны.Теория архитектурных пропорций развивалась не только как профессионально-эстетическое отражение практики, но и как процесс адаптации к архитектурным задачам представлений о геометрии и законах пространства, полученных в других областях знания (физика, философия, биология, психология и т.д.). В рамках профессиональной практики, эмпирическое познание законов гармонии осуществлялось через диалектическое отражение единства и противоположности модульных и геометрических систем пропорций. Ориентация на необходимость гармонизации формы всегда опиралась на объективность избирательного подхода человека при восприятии пространства (т.е. на предположение о существовании в природе и механизмах восприятия особенных отношений, соответствующих живой материи, а в отдельных древних гипотезах – и природе всего космоса). Это утверждало гармонию как законную норму, как порядок отношений в геометрии объекта искусственной природы, соответствующий законам естественной природы. С древности, мерой архитектурных объектов выступал человек. Позже, под давлением социальных требований унификации и стандартизации, антропометрические системы измерения сменились абстрактными численными и линейными мерами. Эмпирический поход получил импульс в развитии в связи с бурным ростом капиталистической промышленности (резко возросшие объемы и скорость строительства, новые технологии). Но утвердить в социальной практике право человека на эстетику и гармонию, в противовес элементарной модульной системе (кубической решетке, основанной на механическом членении пространства на абстрактные доли - метры, сантиметры и миллиметры), ему не удалось. К середине ХХ в. эмпирический подход, не смог отстоять свою состоятельность и исчерпал себя. К этому времени на базе традиционной геометрии были отработаны различные методы пропорционирования. Но в условиях массового индустриального строительства, осуществляемого анонимными заказчиками архитектуры, их применение было крайне ограничено. Одновременно, на уровне идей и концепций, были выработаны новые подходы к нормативному обоснованию объективности пространственной гармонии. Серьезный шаг в этом направлении сделал Цейзинг (середина ХIХ века), установивший связи пропорций тела человека с отношениями “золотого сечения” (числами Фибоначчи) и возродившей антропоцентрическую идею в архитектурной метрологии (3). Спустя почти столетие, Ле Корбюзье реализовал идею Цейзинга в “Модулоре” - модульной системе для строительства, которая соответствовала статическим и динамическим пропорциям человека (7). Расширился перечень прикладных математических средств архитектурной пропорции: векторный анализ в приложении к природным формам (20), модели геометрического кодирования зрительной информации, так называемые коды размерно-пространственных структур (19), применение систем уравнений (теорема Пифагора и отношения среднепропорционального), как механизма выделения приоритетных отношений и конструирования особых, архитектурных, модульно-геометрических (3,4,5,6) пространственных образований. 1.2 Зрительное восприятие и геометрия. Принцип соответствия пропорций архитектуры и человека, находит свое дальнейшее развитие на более тонком уровне отражения пространства человеком, в механизмах зрительного восприятия. Он связывается с законом Вебера-Фехнера (9,12): процесс отражения пространственной информации зрительной системой связан с логарифмическими механизмами восприятия, преобразования, коммуникации и представления ее в зрительной коре. Иначе, сетчатка логарифмирует изображенные на ней проекции объектов, превращая действительные пространственные величины в частоты колебаний нейронов. Степени возбуждения, или пространственные частоты, пройдя длинный путь, передают степень возбуждения в мозг, и возбужденная зрительная кора воспроизводит образ объекта восприятия, превращая степени, в обратном порядке, в действительные отношения. Это уже специфическая оптика, реализуемая на уровне прямых и обратных связей нервной деятельности и поддержанная электрическими и химическими процессами. Не удивительно, что с логарифмическими механизмами восприятия зрительной информации естественно связываются отношения “золотого сечения”, сочетающего в себе, как арифметическую, так и геометрическую прогрессии, и обладающего универсальными логарифмическими особенностями (9). С позиций современного знания о зрительном восприятии, предположения древних ученых и философов (Пифагорейская школа, Эмпедокл, Евклид) о том, что глаза испускают особые лучи во внешнее пространство, благодаря чему человек видит (Л.В.Тарасов, А.Н.Тарасова, Беседы о преломлении света, - М.: Наука, 1982 г. с.123), сегодня представляются не такими уж и наивными. Они правильно отражают принцип зрения, с тем уточнением, что мозг действительно испускает “лучи”, но не во внешнее пространство, а на сетчатку, и производит локацию пространственной геометрии внешнего пространства, но представленной в проекциях на сетчатке оптической системой глазного яблока. Во второй половине ХХ века появляются информационные подходы (приложение закона Клода Шеннона о количественной мере информации к исследованию архитектурных пропорций), согласующиеся с законом Вебера-Фехнера и обосновывающие логарифмические принципы отражения пространства (13), но уже с позиций теории информации. Современное естествознание так же подтверждает логарифмическую природу физических явлений (например, периодичность, длительность). В частности, согласно второму началу термодинамики (закону энтропии), естественная природа теряет упорядоченность по логарифмической зависимости (11,21,24), т.е. процесс распада вещества периодически связан с его количеством (массой) в логарифмической форме. Заметное расширение естественнонаучного начала в познании архитектурных пропорций характеризует не только кризис эмпирического познания, но и стремление к большей объективации знания, выходящее за рамки исследований возможностей абстрактных геометрических конструкций и численных мер. Кризис эмпирической методологии пропорций поставил новые задачи, связанные с более глубокой интеграцией в сфере интересов теории архитектурных пропорций математических, философских и физических моделей пространства (19,20). В этом отношении, физико-математические теории ХХ века, а так же философские работы, связанные с рефлексией результатов современной физики, представляют особую сферу для исследования категории гармонии вообще, гармонии в архитектурной геометрии, в частности. 1.3. Физика и геометрия природы. Как показывает анализ, современная физика пока не имеет готовых идей о законах и геометрии пространства-времени, приложимых к архитектуре в части сопоставимости физической и архитектурной геометрий. Даже обнадеживающие в начале ХХ века разработки А. Эйнштейна, сначала, в специальной (СТО), а потом и в общей (ОТО) теориях относительности, не привели к ожидаемым результатам. Практически, для всех областей знаний (за пределами физики), пространство-время носит мифологическую форму отчужденного от реальности “сюрреалистического” бытия природы. Релятивизм, разрушивший классическую традицию, по существу так и не представил взамен более убедительной, доступной и априори очевидной для человека идеи геометрии пространства-времени. В СТО четырехмерное пространство-время Минковского, подобно трехмерному пространству и времени классической физики, носит абсолютный характер. В известном смысле пространство Минковского является экстраполяцией абсолютного трехмерного пространства Исаака Ньютона на еще одно измерение (21). Пространство Минковского однородно и изотропно (но уже в четырех измерениях), т.е. аналогично пространству Ньютона: как в механике Ньютона, так и в СТО, пространство-время пассивно. Это тот же сосуд, внутри которого тела, поля и т.п., движутся, не оказывая обратного воздействия на пространство-время (21). А.Эйнштейн сам отказался от СТО, в которой новый принцип относительности еще следует материалистическим принципам классической механики Ньютона. Он следующим образом объяснял отказ от СТО: “Итак, прежний способ, заключающийся в определенном построении координат в пространственно-временном континууме, оказывается неприменимым; представляется, что не существует пути, который бы позволил приспособить к четырехмерному миру такие координатные системы, чтобы с помощью их можно было бы ожидать особенно простой формулировки законов природы. Поэтому не остается ничего другого, как признать все мыслимые координатные системы принципиально равноправными для описания природы” (21). В ОТО Эйнштейн заложил основы геометризации уравнений материи. Дж. Уиллер так выразил идею Эйнштейна: “Я глубоко потрясен сознанием всего величия пророческой мечты Эйнштейна, владевшей им на протяжении последних 40 лет его жизни. Я спрашиваю себя, как воплощается сегодня надежда Эйнштейна понять материю как форму проявления пустого искривленного пространства-времени. Его давняя мечта, так и не осуществленная им на протяжении всей его жизни и к осуществлению которой не приблизились еще и сегодня, может быть выражена древним изречением “все есть ничто”. Сегодня эту мысль можно высказать в виде рабочей гипотезы: материя есть возбужденное состояние динамической геометрии” (16). Как отмечает Г.И.Шипов (22) так же как в СТО, так и в ОТО Эйнштейну не удалось преодолеть фундаментальное и принципиальное противоречие, свойственное абсолютной системе отсчета Ньютона: пространство-время и материя по прежнему представляют собою раздельные сущности. Будущее теории пространства-времени, которая бы устранила это противоречие, связывается с физическим вакуумом, как некоторой первоматерии, положившей начало вещественной эволюции Вселенной (11,21,22). Геометрия этой не квантованной субстанции связана с кручениями и лишена привычных представлений о трансляционных координатах пространства-времени (22). В частности, концепция физического вакуума Г.И.Шипова (22), базируется на ОТО А.Эйнштейна, но представляет движение в 10-мерной форме, где к 4 трансляционным координатам пространства-времени приложены 6 торсионных уравнений, описывающих изменение ориентации четырехмерного пространства-времени (три уравнения Эйлера, описывающих вращательное движение твердого тела для центра масс, и 3 неголономных координаты – приращения углов Эйлера, описывающих реальное, а не координатное, как у А.Эйнштейна, вращение). Современное направление познания физического движения связывается с абсолютно геометризированными уравнениями движения, исключающими его классические характеристики (массу, энергию, импульс и т.д.). Но как бы ни подтверждался опытными данными предельно геометризированный подход к описанию природы, проблема понимания и объяснения объективных законов движения материи (равно как и причинно-следственное обоснование идей геометризации) остается открытой. Неразрешенность фундаментальной для физики проблематики, связанной с силами инерции (реальны ли они вообще? что является их источником? являются ли они внешними или внутренними по отношению к изолированной системе?) (22), является иллюстрацией скромной реализации в естествознании конца ХХ века, идей начала ХХ века. 1.4. Математика и физические модели материи. Кризис в естествознании косвенно отражает и прикладные проблемы математики. Применяемые в физике математические средства, не всегда доступны, не только специалистам другим областей, но даже ограниченному кругу физиков. В тоже время априори очевидно, что живые системы, органические формы природы пользуются какими-то чрезвычайно простыми механизмами вычислений, тесно связанными с особенностями симметрии их организации. Одна из прикладных к физике проблем математики связана с интегральным исчислением, при котором, например, для зарядов и фотонов (как точечных масс),
интегрирование ведется в пределах от 0 до Существуют проблемы, связанные с математикой мнимых и комплексных чисел. Появившись в математике как пробочный продукт операций с действительными числами, мнимые и комплексные числа долгое время не могли получить геометрической интерпретации, не говоря о физической (И.К.Андронов, Математика действительных и комплексных чисел, - М.: Просвещение, 1975 г, с.96-115). Появление мнимых чисел в физике вызывало серьезные теоретические споры, а их физическое толкование, например, в волновой функции Шредингера Максом Борном, связывалось с вероятностными характеристиками движения в микромире (11). Подобные споры, после представления Минковским геометрической интерпретации пространства-времени, были связаны с правомочностью включения мнимой единицы ( Утверждение Минковского о единой природе пространства и времени вызвало критику ученых. В частности Дж. Уиллер отмечает: “Но теперь уже понимают, что
нельзя преувеличивать утверждений Минковского. Совершенно справедливо, что время и пространство, неразделимые части единого целого. Однако неверно, что
время качественно то же самое, что пространство. Почему же это неверно? ….. Какой же еще может быть к ним законный подход, как не равноправный, в формуле Аналогичную точку зрения по поводу мнимой единицы высказывает Э.Шмутцер: “…с помощью искусственного приема – введения мнимой единицы i - мы чисто формально наделяем время теми же качествами, что и пространство. Это дает возможность обобщить понятие вращения в трехмерном пространстве на четырехмерное пространство. Впрочем, это чисто математический трюк, за которым не кроется никакого физического смысла, но который оказывается полезным для некоторых целей” (21). Уравнения физики (волновая функция Шредингера (11), античастицы П.Дирака (11), теория физического вакуума Г.И.Шипова (22) и другие) вынужденно включают мнимую единицу, связывая с ней вероятностные характеристики движения. Представляется, что вероятностная трактовка не снимает проблем физической интерпретации мнимых и комплексных чисел в физике. 1.5. Философия, математика, диалектика. Математика, долгое время развивавшаяся в направлении узкой специализации, в самой себе, сегодня
нуждается в синтезе и диалектической классификации математического знания, обслуживающего естественнонаучные исследования. Здесь уместно вспомнить о попытках Ф.Энгельса
в “Диалектике природы” провести классификацию форм движения материи и соответственно классификацию наук, изучающих эти формы, опираясь на
исследование диалектического содержания математики, механики, физики, химии, биологии (23). При этом Энгельс в математике выделял проблему кажущейся
априорности математических абстракций: “Так называемые аксиомы математики – это те немногое мыслительные определения, которые необходимы в математике для
исходного пути… Спенсер прав в том отношении, что кажущаяся нам самоочевидность этих аксиом унаследована нами. Они доказуемы диалектически, поскольку они не
чистые тавтологии” (23). Иначе, Ф.Энгельс указывает на то, что в простых числовых величинах (1;-1; Развитие естествознания сегодня требует философско-математического переосмысления таких системообразующих категорий как “относительное” и “абсолютное”. Требуется внедрение новых идей в понимание систем отсчета пространства-времени, неотделимых от движения самой материи. Накопленные в различных областях знания, а так же множество конструктивных идей в “пограничных зонах” смежных областей знаний, еще не получивших статуса научного, позволяют надеяться на возможность разработки геометрических моделей, способных объективно отражать законы движения в простой, классической форме, естественной для чувственного человеческого восприятия. 2. ПРИНЦИП СИММЕТРИИ “Насколько я могу судить, все априорные утверждения физики имеют своим источником симметрию” Weyl H. Symmetry–Princeton: Princeton Universal Press,1952 2.1. Методология естествознания. В качестве методологической основы анализа геометрических идей в современном естествознании (в плане их применения в теориях пропорций) могут быть принципы, на которые Э.Шмутцер (21) указывает как на основные, для создания физической теории: принцип простоты (максимально полное описание с помощью минимального числа законов); принцип ковариантности (независимость законов, наполненных физическим содержанием от субъекта и произвольно выбираемых параметров системы отсчета); геометрические основы (возможен переход к геометрии с кручениями); квантовый характер (выход за рамки классических представлений); правила перестановок и динамические законы; симметрия; причинность; принцип непрерывности познания (законы на более высоком уровне включают нижние, как частные случаи). Исследование геометрических моделей в физике с позиции соблюдения принципа симметрии, и его преемственности при переходе с одних уровней на другие, может быть принято для анализа проблем геометрии архитектурных пропорций. 2.2. Принцип непрерывности познания. Принцип непрерывности познания предполагает естественный переход от старой теорий к новой, корректный ввод новых представлений и процедур преобразований, связанных с математическим переоформлением прошлого знания. Анализируя проблемы геометрии релятивистской физики ХХ века и следуя принципу непрерывности в познании, мы должны: 1) вернуться к той исторической ситуации, когда была создана теория относительности; 2) к причинам отрицания СТО и разработки ОТО; 3) к тому фундаментальному открытию, которое привело к отрицанию абсолютной системы отсчета Ньютона - к открытию конечной величины скорости света. 2.3. Принцип симметрии. Принцип симметрии один из ведущих принципов познания. Он лежит в фундаменте диалектики. Законы единства и борьбы противоположностей по существу отражают основной закон симметрии связанный с различием и тождеством диалектических сторон явления, составляющих сущность его движения, развития. Пьер Кюри рассматривал симметрию как результат диалектического взаимодействия объекта со средой. Он придавал симметрии огромную роль в исследовании физических явлений: “Думаю, что представляет интерес ввести в изучение физических явлений понятие о симметрии, столь привычной кристаллографам” (Пьер Кюри, 1894г. “О симметрии физических явлений; симметрии электрического и магнитного поля”). По Кюри, симметрия порождающей среды накладывается на симметрию тела, образующегося в этой среде. Получившаяся в результате форма тела сохраняет только те элементы собственной симметрии, которые совпадают с наложенными на него элементами среды, т.е. сохраняются только тождественные свойства (среда, тело–диалектические противоположности, порожденный объект - их единство). Понятие симметрии, развиваемое Пьером Кюри, шире обыденного понимания симметрии как, например, зеркальное равновесие масс, и предполагает, прежде всего, симметрию как движение, как развитие, как отношение отрицания единичных свойств тела и среды и утверждения их общих свойств в форме особенного, порожденного ими нового тела (2,10,18). Другим примером динамической симметрии является процесс метаболизма, свойственный органическим формам, как единство синтеза и распада. При очевидном различии (жизнь и смерть), эти процессы находятся в отношении симметрии. В научной методологии, смысл симметрии (отношений) так же предполагает, что фундаментальный закон должен быть инвариантным по отношению к действию некоторой операции симметрии (преобразования координат, функциональные преобразования и т.п.). 3. СИММЕТРИЯ В СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ 3.1. Геометрия специальной теории относительности. Соответствует ли принципам симметрии модель пространства-времени, разработанная специальной теорией относительности с целью органичного включения открытой физической постоянной – скорости света в физическую теорию, взамен представлениям Ньютона, об отсутствии ограничений на скорость? Геометрическим способом введения в физику световой константы и светоподобного интервала является псевдоевклидова геометрия (теорема Пифагора,
связывающая в псевдоевклидовой метрике абсолютный и относительные интервалы пространства и времени). Пространство-время представлено ортогональными координатами
и разделено образующими, для которых x = t (это взаимно-перпендикулярные, развернутые вокруг центра системы отсчета (x,t)
под углом 3.2. Нарушение принципа симметрии специальной теорией относительности. Отметим следующие нарушения принципа симметрии в модели ИСО СТО: 1. Кроме скорости v (абсолютной скорости пробной частицы), и скорости с (абсолютной
скорости света), в уравнениях присутствует скорость 2. При 3. Введение понятия светоподобного интервала, в связи с открытием в природе предельной скорости света (граничные параметры скоростей v=0, v=c),
предполагает два типа равноправных ИСО, для которых состояние покоя формулируется относительно граничных параметров скорости света: 4. В связи с тем, что в ИСО Минковского часть пространства-времени связана с досветовыми скоростями (конуса будущего и прошлого), а часть - со
сверхсветовыми скоростями, она не только полностью не определена, но допускает нарушение исходного принципа своей конструкции – движение со сверхсветовой
скоростью. Если допустить существование сверхсветовых скоростей, мы, при конструировании ИСО, должны отказаться от скорости света, связанного с ней 5. В уравнении закона сохранения (например, для абсолютного интервала массы покоя
Где
об абсолютной природе интервала Поскольку 1/1, 1/ 3.3. Незавершенность геометрии ИСО в СТО. Внутренние (нарушение симметрии в уравнении скоростей, наличие несистемных областей пространства-времени) и внешние (независимость системы отсчета от материи, неточность отражения движения в связи с гравитационными эффектами) противоречия ИСО в СТО, необоснованность выражения пространственно-временного континуума теоремой Пифагора в связи с принципиально различной природой пространства (как протяженной характеристики) и времени (как длительной характеристики), позволяют сделать вывод, что ограниченность ИСО в СТО связана, прежде всего, с незавершенностью, неразвернутостью геометрии ее координатного пространства. 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА МИНКОВСКОГО С учетом вышесказанного, преобразование ИСО СТО Минковского, с целью снятия противоречий, предполагает две главных процедуры (рис.1, рис.2): 4.1. Мнимый поворот координатных осей пространства-времени Минковского. А) Мнимый поворот х-подобной оси х (ИСО СТО) на
Поворот не изменил отношений в формуле 2). Пространственный вектор Б) Этому повороту соответствует аналогичный поворот и совмещение -ct и ct
(далее
Относительный интервал энергии (
Природа псевдоевклидовой метрики связана с осевым (положительным и отрицательным) направлением относительных импульсов. Абсолютный интервал -
комплексная величина. Квадрат абсолютного интервала энергии - полная энергия оси, равная разности квадратов импульсов (при скоростях 4.2. Подвижный трехгранник Френе и пространство кручений. Поскольку вновь образованная, за счет зеркальной симметрии, ИСО уже не может быть связана
с поступательным движением (обе ИСО имеют единый центр, и следовательно движение может быть связано с изменением направления скорости, в условиях
отсутствия трансляций), поскольку при изменении скоростей координатное пространство не подвержено преобразованиям с кручениями осей подобно ИСО СТО,
она может рассматриваться только как вращательная (торсионная) система отсчета, а движение в ней (расширение или сокращение), может рассматриваться как функция
изменения состояния пробной массы (объема, плотности). В связи с вышесказанным, ИСО может интерпретироваться как комплексная форма соединения мнимого и
действительного “подвижных” трехгранников Френе для случая кручений по направлениям базисных (нормального, касательного, бинормального) векторов. При этом,
плоскость векторов нормального и касательного моментов, соответствующая относительным импульсам в Характерно, что нормаль (или главная нормаль), касательная и бинормаль – компоненты базисных векторов трехгранника Френе, связаны с кривизной и
кручением пространства и лежат в основе тензорного определения кривизны пространства (например, тензоры Риччи второго ранга), примененного А.Эйнштейном
в ОТО. В связи с комплексной формой выражения законов сохранения, ИСО представлена тремя (действительным, мнимым и комплексным) трехгранниками Френе. Результатом
зеркальной симметрии двух трехгранников, подвижных в противоположных направлениях, является статичная система отсчета, в которой отсутствуют
трансляционные координаты (т.е. отсутствует пространство-время). Потеря пространственно-временной определенности – цена перехода к шестимерному
пространству кручений. В условиях зеркальной симметрии нормального и касательного базисных векторов, векторное произведение нормальной скорости
(мнимой или действительной) на касательную (мнимую или действительную) в инерциальной системе отсчета будет иметь форму квадратов относительных
скоростей соответственно Таким образом ИСО связана с кручениями, где: 1, 4.3. Уравнения законов сохранения в абсолютной системе отсчета. Геометрия преобразованной системы включает следующие основные законы сохранения (при следующих физических величинах):
1 - абсолютный интервал относительной угловой скорости 1 = с/с
Ниже, в принципиальной форме, приведены основные уравнения абсолютных и относительных интервалов моментов (в примерном виде по модулю), без учета
изменения направлений векторов скоростей и мнимых характеристик крутящих моментов. Уравнения легко переводятся в чисто геометрическую форму для
единичной сферы (при А) Относительные (нормальные и касательные правовинтовые 1а) 2а) 3а) 4а) Б) Абсолютные (нормальные и касательные правовинтовые 1б) 2b) 3b) 4b) В) Бинормальные 3х мерные моменты инерции ( 1в) 2в) 3в) нормальный и касательный моменты инерции в соприкасающейся плоскости могут рассматриваться как производные (корни) от положительных и отрицательных
бинормальных моментов: 4в)
5в)
Кроме того, поскольку бинормальный момент является произведением нормального и касательного векторов, один из которых 3-мерный, бинормальный вектор представляется в его трехмерной проекции. Г) Нормальное (действительное), касательное (мнимое) и бинормальное (комплексное) пространства 3-мерных x-подобных моментов. 1г) 2г) 3г) 4г) 7г) 9г) 10г) 11г) Уравнениям x-подобных моментов инерциального движения в системе декартовых координат, соответствуют инвариантные уравнения в полярных координатах (угол
восхождения радиуса равен углу склонения, угол восхождения радиуса равен Приведенные уравнения (а всего с учетом x-подобных, t-подобных,
xt-подобных моментов, интервалов и результирующих моментов в Переход из ИСО СТО в абсолютную систему отсчета можно проиллюстрировать следующим образом. Внешний наблюдатель явлений, происходящих в ИСО,
неудовлетворенный тем, что гравитационные эффекты не обеспечивают, неискаженных кривизной пространства-времени результатов наблюдений пробной массы,
обнаруживает, что в наблюдаемой ИСО, кроме базового координатного пространства ( 5. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА АБСОЛЮТНОЙ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА. 5.1. Абсолютная система отсчета ( 5.2. 5.3. Геометрия 5.4. Система координат 5.5. Инерциальное самодвижение в 5.6. Включение в ИСО мнимых величин позволяет приблизиться к новому пониманию природы сил инерции и по новому ставит диалектику отношений
внутреннего и внешнего. В частности, действительный, но отрицательный бинормальный момент, распадающийся на два мнимых момента в соприкасающейся
плоскости, по форме является “внешней силой”, по отношению к действительным моментам в соприкасающейся плоскости, как “внутренним силам”. В связи с этим,
законы сохранения интервалов в замкнутой 5.7. Инерциальное самодвижение может быть связано, как с представлениями Ньютона (21), который утверждал, что центробежная сила, в отличии от прочих
сил, берет свое начало в абсолютно пустом пространстве, так и с представлениями Э.Маха (“принцип Маха”), который считал, что космические массы (“далекие
массы”) создают, после усреднения их относительных движений, выделенную систему отсчета (космическую систему Маха), и которая принимается нами за абсолютно
существующее пространство (21). Позиции Ньютона и Маха близки развиваемой концепции 5.8. Инерциальное самодвижение может быть связано с некоторыми следствиями теории физического вакуума Г.И.Шипова. В частности, решения уравнений, описывающих вакуумное возбуждение без массы и заряда, но обладающие трехмерным спином. Как указывает Шипов: “Поля, имеющие нулевую энергию, но способные к взаимодействию (например вращать плоскость поляризации света) в физике встречаются впервые, поэтому при их изучении надо быть готовым к неожиданным физическим эффектам. Например, потенциальная энергия взаимодействия решения уравнения равна нулю, однако “вращательная траектория” материальной частицы, подчиняющаяся уравнениям движения, будет меняться, передавая “вращательную” информацию. Такие поля можно было бы определить как информационные поля, переносящие торсионную информацию о физическом объекте” (22 с.188) 5.9. 6-мерное пространство кручений, отсутствие трансляционной метрики указывает на то что, система отсчета описывает среды, отличные от твердых тел.
Это могут быть упругие среды (в квантовой теории поля – физический вакуум). Если 5.10. Уравнения инерциального движения 5.11. Очевидно, что 5.12. Преобразование ИСО СТО переводит ее с частного случая ОТО в абсолютную, всеобщую систему отсчета. 6. ГИПОТЕЗЫ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В АБСОЛЮТНОЙ ИНЕРЦИАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ ОТСЧЕТА “Ты – Един, начало всех чисел и основа всех построений. Ты - Един и Твое Единство никогда не умаляется и никогда не расширяется и не может быть изменено” (Из Гимна Абсолюту – Парабраману, Единому Божественному началу С.В.Стульгинскис. Космические легенды востока –М.: Сфера, 1997. с.22) 6.1. Новые идеи симметрии в современной физике. Способность спинорного поля описывать полуцелый спин элементарной частицы Вернер Гейзенберг (1901 – 1976) положил в основу первичного поля материи, связывая с ним нелинейное уравнение на основании предположения, что существование элементарной частицы обусловлено ее взаимодействием с самой собой. В уравнение поля была заложена глубокая симметрия, при достаточно сложном математическом обеспечении (21). Исходя из законов симметрии, Я.Терлецкий предположил, что у каждого физического поля с положительной плотностью энергии р+>0 существует “двойник”, поле с отрицательной плотностью энергии р-<0, и что, при рождении частиц из физического вакуума, должны рождаться частицы как с положительной, так и с отрицательной массой. Положительные массы притягиваются между собой, образуя плотное звездное вещество, отрицательные отталкиваются, равномерно распределяясь по Вселенной (22). Опираясь на гипотезу симметрии Я.Трелецкого, Г.Шипов (22) предполагает рождение частиц четверками, “квадригами”, (положительная и отрицательная массы с положительными и отрицательными зарядами). В теории Г.Шипова рождение “квадриг” соответствует расщеплению уравнений Картана геометрии абсолютного параллелизма (геометрия абсолютного параллелизма - А4 так же лежит в основе псевдоевклидовой геометрии Минковского в СТО) на торсионные уравнения правого и левого мира. По Г.Шипову, физический вакуум, в процессе возбуждения, распадается на левые и правые вакуумные поля кручения, каждое из которых включает как материю, так и антиматерию, при общей нейтральности замкнутой физической системы, как по плотности /(+p)+(-p)=0/, так и по заряду /(+e)+(-e) =0/. Пространство кручений Свойства симметрии 6.2. Колебания А) ( Б) i В) ( i Г) ( i В каждый момент масса (сфера) будет представлена новой величиной объема и новой величиной плотности (единой по всему объему). Предельные характеристики
плотности и, соответственно, предельные характеристики объема реализуются при В условиях значительных по размерам масс, колебания в форме математического маятника возможно будут затухающими, в связи с проявлением локальных
(негармонических) колебаний плотности (сферические области различной плотности), которые будут противодействовать инерции, тормозить колебания, что,
в конечном счете, должно привести массу к среднему состоянию покоя при 6.3. Гармонические синусоидальные колебания плотности массы В условиях Vcт, центр и оболочка сферы пробной “массы-вселенной”(как мнимые, “внешние” границы) будут подобны отражателям волн сжатия-растяжения (защемленная с двух концов стоячая волна) и стимулировать процесс колебания в режиме ускорения и самосинхронизации. Колебания в каждом слое будет протекать в четырех фазах (математический маятник). Колебания в условиях расслоения плотности вероятно будут связаны с изменением температур (сжатие +Т, растяжение -Т), проявлением электромагнетизма и термодинамических эффектов (типа четырехтактного цикла Карно (23), способствуя развитию процесса расслоения вакуума. Механические, электромагнитные и термодинамические эффекты будут проявляться в неотделимой, друг от друга, форме. Графики колебаний относительных нормальных и касательных моментов в соприкасающейся плоскости имеют синусоидальную форму (примерно как на рис.5).
При нарастании возбуждения, актуализации потенциальных энергий положительной и отрицательной плотности в кинетические, будет возрастать частота, сокращаться
длина волн (расширение расслоения). При превращении всей потенциальной энергии в кинетические ( В этой стадии вакуум, будет подобен расслоенной сфере (одновременно растянутой и сжатой), что в условиях достижения экстремума напряжения, возможно, обеспечивает одновременный разрыв (взрыв по всему объему, или два противоположных взрыва – в направлении расширения и в направлении сжатия). Каждой точке разрыва на “синусоиде” будет свойственна свое значение скорости. Появившиеся в момент разрыва дискретные образования (локальные вихри) консервируют свою скорость как индивидуальную характеристику, а в совокупности, по всей “синусоиде”, актуализируя одновременно весь диапазон угловых скоростей, которые при математическом колебании проявляются только в последовательной форме, т.е. изолированно друг от друга. Очевидно также, что сжатые и растянутые сферические области будут разграничены сферическими областями невозбужденного вакуума со средними характеристиками плотности, объема, скорости. Аналогично, внешняя граничная сфера и область центра сферической массы “пробной вселенной” будут также представлены невозбужденным “покоящимся” вакуумом. Если в первом случае покоящийся вакуум может быть представлен особыми квантами при дальнейшем процессе образования дискретных вакуумных структур, то во втором, вакуум в чистом виде (внешняя оболочка сферы и центр) останется при любых последующих превращениях. Внешняя оболочка и центр возможно влияют на кривизну пространства, создают специфическое вакуумное поле кручений, определяя пространственную целостность возбужденного образования (абсолютной системы отсчета). 6.4. Эволюция вещества. Разрывы и процессы квантования могут происходить или при переходе от сжатия к расширению (в сферах +р) и наоборот от расширения к сжатию (в сферах –р) т.е. в экстремальных значениях плотности в момент смены направления кручений (с левого на правый и наоборот) и мгновенной остановки движения, или в состоянии равной и средней по всему объему плотности (где расслоение представлено различными угловыми скоростями в отношениях синусоидального графика), т.е. в момент изменения знака плотности энергии). Вероятно, что первая фаза разделения происходит в состоянии средней плотности, где достигается максимум кинетических скоростей и, соответственно, максимум кинетических энергий, а квантованный вакуум закрепляет равные порции массы для всех значений скорости. В момент разрыва возможно образование симметричных вихрей с последующим взаимным захватом двух зеркальных вихрей и образованием вихревых дуплетов, или двухвихревых ”фитонов” (по А.Акимову, 22). При этом дуплеты будут закреплять собой элементы системы отсчета (осевые моменты) фиксируя присущее им в момент образования “индивидуальные” значения угловой скорости. Дуплеты, после образования, перейдя в область противоположной плотности, продолжают инерциальное движение еще по сценарию математического маятника (несмотря на приобретенное новое качество), когда их движение определяется отрицательным бинормальным моментом, двух собственных мнимых моментов. При этом, реакция дуплета на инерциальное изменение плотности и объема может быть связана с изменением частоты колебаний (поочередного проявления, актуализации зеркальных вихрей). В областях положительной и отрицательной плотности частоты будут иметь, соответственно, положительные и отрицательные характеристики (степени, логарифмы). Вхождение в экстремумы плотности (+p) и (-p), будет сопровождаться повышением степени возбуждения дуплета (повышением частоты смены вихрей) и может завершиться новым “разрывом”, с переменой направления и метрики моментов (с правых на левые и наоборот, с 1-мерной на 3-мерную и наоборот)) с последующим зеркальным удвоением дуплетов, т.е. с появлением “квадриг” из четырех вихрей, с актуализацией дополнительных полуосей соприкасающейся плоскости кручений, с фиксацией значений угловых скоростей, но уже в четырехвихревой “квадриге”. В захваченной вихрями части первичной материи, система отсчета будет представлена в дискретной форме (в форме периодической смены моментов кручений и поочередной актуализации элементов ортогональной системы отсчета - полуосей координатного пространства). Соединение на одной полуоси противонаправленных моментов, возможно, лежит в основе появления пространства в привычном нам представлении в форме 3-мерных трансляций. Пространство проявляется как комплексная характеристика, связанная с актуализацией мнимых моментов и соединения их с действительными моментами, с консервацией (стабилизацией) вращательного движения и актуализацией направленных трансляционных координат. 6.5. Стационарная Вселенная. Примерно по такой схеме инерциальный процесс колебаний может продолжаться несколько циклов. Границей циклов являются экстремальные значения моментов и энергии плотности. Переход границы будет связан с изменением знака моментов, или изменением знака плотности, с очередным удвоением и образованием новых, более плотно упакованных, вихревых образований (2, 4, 8,..?), с появлением качественно новых структур. Завершение многоактного процесса квантования и актуализации координатного пространства пробной массы, может соответствовать сценарию Я.Терлецкого: на одной из завершающих стадий квантования, вихри положительной плотности сворачивают вакуум в сжатые кванты, а вихри отрицательной плотности - в растянутые кванты, происходит перераспределение плотности в границах стационарного объема в форме естественного самодвижения, без "взрывов" и “разлетания в никуда”. Процесс квантования вакуума будет связан с актуализацией электромагнитных, гравитационных и торсионных (спинорных) полей, и последующим перераспределения вещества с актуализацией гравитации, пространства и времени. Инертная масса вакуума получает эквивалентное выражение в отношениях гравитации квантованных структур. В целом, процесс квантования предстает, как способ естественного разрешения противоречий (отношений плотности и отношений кручений) в Гипотеза стационарной модели Вселенной противоречит утвердившейся гипотезе расширяющейся Вселенной (А.Фридман,1929г.), подтверждаемой эффектом Доплера и
красным смещением Хаббла (1929). Открытие Хаббла (постоянная Хаббла) подтверждает однородность и изотропность Вселенной, но гипотеза расширения требует более
убедительной аргументации. В частности, априори очевидно, красное смещение спектра связано с отражением излучающей свет космической материи и не связано с
той материей, которая поглощает свет. Иначе, вероятная ограниченность наших систем измерения позволяет видеть лишь половину процесса, свидетельствующую о
расширении. Распространение половинчатого результата на всю материю приводит к серьезным заблуждениям. В рамках геометрии СТО, гипотезы расширяющейся и
сокращающейся Вселенной равноправны, а в случае соблюдения симметрии относительно светоподобного интервала, - они являются составляющими гипотезы
стационарной, однородной и изотропной Вселенной, в которой начальные условия покоя формулируются на равновесие плотности Каков предел процесса квантования возбужденного вакуума? Опираясь на такие научно установленные факты как: корпускулярно-волновой дуализм, дискретная
форма излучения и поглощения энергии, необратимость физических явлений (энтропия), а так же исходя из двойственной природы Дуализм Дальнейшее движение абсолютного кванта будет теперь связываться с развивающимся противоречием (все возрастающим различием между его внутренним абсолютным порядком и внешним относительным порядком), с “бессмертием” его абсолютной формы организации, с одной стороны, и “смертностью” относительной формы организации внешней физической природы, с другой стороны. Естественное разрешение этого противоречия – в противостоянии внешней вещественной энтропии, в развертывании негэнтропийного процесса, в приведении среды в соответствии с самим собой и с организацией равновесия энтропия-негэнтропия, т.е. в учреждении метаболизма как управляемого процесса синтеза и распада. 6.6. Энтропия и физическое время в С теоремой Пифагора связываются только пространственные (1-мерные и 3-мерные) характеристики. Временные характеристики могут быть связаны с логарифмической структурой пространства (с логарифмом возбужденного пространства относительно некоторого основания – состояния покоя), со степенью его возбуждения (и, соответственно, с его упорядоченностью как потенциальной длительностью, временной формой существования порядка, целостности). А это значит, что теорема Пифагора и пропорциональные отношения , базирующиеся на геометрических прогрессиях и степенных рядах, в совокупности являют собою количественный базис пространственно-временного континуума. В стационарной Вселенной, тепловая энтропия связывается с перераспределением теплоты. Суммарная температура стационарной Вселенной постоянна и равна 0 (температуре
покоя, при Для вещества, как возбужденного вакуума, уровень упорядочения структуры связан со степенью возбуждения первичного вакуума. Степень возбуждения может рассматриваться как логарифм возбужденной массы по основанию массы покоя вакуума для условий стационарного объема, характеризуя тем самым некий запас (количество) вещественной (временной) прочности первоматерии. Это соответствует как второму началу термодинамики (логарифмической форме периодизации распада), так и теории информации (логарифмической форме количества упорядоченности структуры). При этом, второе начало термодинамики может рассматриваться как приложение к физической природе теории информации, а потеря неорганической материей информации и ее накопление органической материей - как две диалектически противоположные формы единого процесса движения , определяемого одним логарифмическим законом. Потеря информации неорганической природой и ее воспроизведение в особой форме органической природой - это две стороны одного явления. Квантование материи привело к запасу организации (к потенциальной длительности существования вещественных форм), к движению, связанному с потерей физической упорядоченности. Этот же процесс побуждает обратный поток - накопление организации. Но не буквальное ее восстановление, а через отражение потерянного количества и воспроизводство этого количества но в качественно новой, органической форме организации, критерием которой является самосохранение (противодействие энтропии). Энтропия и негэнтропия в природе - не случайное, механическое отношение симметрии, а диалектическое отношение симметрии, связанное с диалектикой равновесия и покоя природы в целом. 6.7. “Абсолютный квант”, органическое время, живая материя. Диалектической
альтернативой второму началу термодинамики (необратимости распада материи) в рамках стационарной Вселенной, ориентированной на равновесие ( В границах рассмотренной концепции (последовательная актуализация элементов координатного пространства Эволюция неуничтожимого с позиций естественной энтропии “абсолютного кванта”, с одной стороны, и непрерывная энтропия физической материи, как среды, в которую он погружена, с другой стороны, создают возрастающие в логарифмической зависимости отношения возбуждения, которые разрешаются развитием “абсолютного кванта”, его самосохранением за счет связывания энтропии и негэнтропии в целостный динамический непрерывный процесс синтеза и распада (метаболизм) отчуждаемого от природы вещества и присеваемого в особым образом упорядоченной телесной форме. Критерием развития является сохранение исходных “абсолютных” внутренних условий, отношений, заданных при его возникновении, проявляющихся как генетическая программа. Сложность иерархической организации его телесной оболочки, как механизма динамичного метаболизма, отражает степень энтропии физической природы, степень приспособления к ее необратимым изменениям. Вещественная, “телесная”, форма “абсолютного кванта” в процессе его эволюции - суть присвоенная природа - результат симметрии относительной, недолговечной, разрушающейся физической материи и абсолютной, неуничтожимой материи. Способность синтезировать живое тело из “мертвой” и “вечной” материй составляет суть его естественного самодвижения в вещественной природе, от простейших форм, неотличимых от физических элементов, до сложных иерархий, включивших большие объемы физической материи в процесс непрерывного метаболизма. В своем развитии, необходимо присваивая и упорядочивая внешнюю природу, познает ее, и через ее познание, он познает себя, свои феноменальные способности. В математическом отношении, наиболее соответствующей этим целям могла быть локальная инерциальная ИСО с отношениями “золотого сечения”, т.е. с
относительными симметричными ( Этим угловым скоростям могут соответствовать два типа симметричных квантов (положительной и отрицательной плотности энергии) с бинормальными моментами,
соответственно:
Результирующий абсолютный квадратичный интервал энергии (в отношениях для единичной массы): [ Можно предполагать, как возможность объединения “абсолютных квантов” положительной и отрицательной плотности энергии в одну систему, так и возможность их отдельного существования и развития, когда различие знаков энергии (-p; +p), рождает две симметричных и равноправных и различных формы органической жизни и, соответственно, возможно порождает более высокие уровни равновесия и симметрии в живой природе. Отношения (угловые скорости) нормальных, касательных и бинормальные моментов инерции составляют величины числового ряда Фибоначчи: ( Нейтрализация материального эффекта (нулевая масса покоя), выход на уровень информационной причинности взаимодействий (нейтрализация энтропии), связанной с процессами отражения степеней упорядоченности (возбуждений), обладание универсальной системой пространственно-временных отношений, выделяют “абсолютный квант” в феноменальное явление физической природы. Он может быть неожиданным материальным воплощением той начальной активной субстанции, которую объективный идеализм, в частности Георг Гегель (1770-1831), понимает под категорией “абсолютная идея” (“Энциклопедии философских наук”, 1817г.). Абсолютная идея (абсолютный дух) по Гегелю, это активное, самопорождающееся и саморазвивающееся начало субстанции как субъекта. В своем развитии абсолютная идея проходит три этапа: 1) развитие абсолютной идеи в ее собственном лоне, в стихии чистого мышления (Логика); 2) развитие абсолютной идеи в форме “инобытия”, т.е. в форме природы (Философия природы); 3) развитие идеи в мышлении и истории, в духе (Философия духа). Под развитием Гегель понимает познание абсолютной идеей самой себя. (И.Т.Фролов. Философский словарь, - М: Политиздат, 1987г). “Абсолютный квант”, в отличие от мертвой природы, теряющей информацию, вынужден накапливать ее в форме, учреждаемого им, “живого порядка” с целью самосохранения.
Целеполагание становится его атрибутивно присущим его субстанции “физическим” свойством. Время, как логарифмическая функция от умирающей природы, есть
длительная, историческая, количественная мера этого порядка, свойственная различным уровням иерархии живой материи (1,8). Исходя из общей концепции Такой подход, вероятно может быть согласован с идеей Г.И.Шипова-А.Акимова (22, с.188-210) о потенциальной сознательной и информационной способности первичных вакуумных полей. В теории физического вакуума эта идея связывается с существенной особенностью вакуума, с существованием полей, обладающих нулевой энергией, но способных к взаимодействию. С точки зрения А.Акимова и В.Бинги, более всего на роль материальных оболочек-носителей информации претендуют первичные торсионные поля, называемые информационными полями. В концепции Татура, в основу физической картины мира положены три субстанции – аксионные поля, слабая метрика и Отображения, которые обеспечивают такие свойства материи, как самодвижение и целостность. Аксионные поля – поля сверхлегких частиц, которые отображают мир элементарных частиц - каждую элементарную частицу сопровождает свойственное ей поле. Со слабой метрикой связывается параметрическое пространство, в котором нет протяженности. Субстанция Отображения определяет монадные свойства слабой метрики и является источником самодвижения материи. Отображение между элементами слабой метрики приводит к кручениям. Существует две группы отображений, порождающих правые и левые пространственно-временные вихри. Отображение, кручение пространства более фундаментальны, чем время (22,с.188-210). 6.9. Информационно-геометрические механизмы отражения.Если говорить о том, что абсолютный квант является специфической ИСО (базирующейся на основе Этот механизм должен быть связан, как с действительной физической геометрией – теоремой Пифагора, так и с информационной (логарифмической) системой
пропорциональных отношений (рис.6.). Это условие осуществимо, наряду с другими отношениями на синусоидальном графике скоростей, при двух, симметричных
относительно состояния покоя Относительные (угловые) скорости моментов инерции составляют величины ряда Фибоначчи: Проведенное исследование геометрии физического пространства позволяет установить наличие еще не реализованных в практике и теории естествознания идей геометрической упорядоченности материи, связанных с применением принципа симметрии, и обладающих большими конструктивными возможностями для моделирования физических явлений. Так как цель настоящего рассмотрения связана с общей проблемой геометрии и гармонии в природе и затрагивает различные сферы знаний, предложенные в тексте математические конструкции и схемы представлены в черновой, упрощенной форме (в качестве грубой иллюстрации математического содержания развиваемой философско-математической концепции) и требуют дальнейшей специальной разработки. Являясь непротиворечивой в своей основе, развиваемая концепция Главная страница
|
|
|