Пространство - цикл, ред

ПРОЛОГ

Во времена тревог и хруста
сердца охватывает властно
эпидемическое чувство
томящей зыбкости пространства.
          —  Игорь Губерман


Загадка, тайна всей Вселенной
То, что “пространством” мы зовём.
Ответов много многомерных,
Но нет того, что все мы ждём.

Ответ нам нужен, чтоб как в песне -
Мол «широка моя страна».
И, чтоб понятно, - “все мы вместе,
Пространство - наше навсегда”!

Спросите физика, - он скажет:
«Пространство-время» - мир один.
Эйнштейн нам заварил ту кашу -
Теперь расхлебывать самим.

Что есть пространство? Это море
В Вселенной берегах крутых?
В нём звёзды плещутся в просторе,
Галактики, как рыбы-кит.

Возможно чтобы то пространство
Существовало по себе?
Планеты, звёзды, пыль, туманность...
Чтоб не маячили нигде?

Представьте - нет! Оно не может
Без массы, гравитации быть.
Не может это не тревожить -
Нам в этом мире надо жить.

Оно насыщено полями
И с гравитацией заодно.
Всё прогибается местами
Под массой звездных тел оно.

В нём рябь стоит от столкновений
Нейтронных звёзд и чёрных дыр.
Пусть длятся все одно мгновение,
Волной накроет звёздный мир. 

Простейшие вопросы часто
Ответ имеют непростой.
Оно привычно не напрасно,
Но нас пугает пустотой.




ВАКУУМ

   
"Природа боится пустоты, но не безгранично".
        - Галилео Галилей

„Чтобы добиться определенного качества, надо прежде всего создать пустое пространство. Пустое пространство способствует рождению нового.“
        —  Вадим Зеланд


Понятие трудное: “ничто”, -
Оно для нас непостижимо!
Вокруг ни это и ни то,
Не осязаемо, не зримо.

Боялись греки пустоты,
Запреты церковь налагала,
Но, всё же, некие черты
Наука с трудностью узнала.

Так “Силу Страха Пустоты”
Определил нам Галилео -
Он подсчитал тот столб воды
Уравновесить атмосферу.

Причина позже нам далась -
Труд Торичели  и Паскаля.
Давления воздуха же власть
В фонтанах Рима и Версаля.

Потом пришёл насосов век,
Компрессоров и технологий,
И вакуум принёс успех
Для новшеств очень, очень многих.

Его природа - не ясна.
Его законы - неизвестны.
Его энергия - вина,
Что “Взрыв Большой” имеет место.

Он - порождение всех частиц,
Планет, галактик и Вселенной.
Он тайный смысл в себе таит
Возможно время там - нетленно.

То, что считали мы : “ничто”,
В включает “всё”! Что есть и было.
Он есть собрание “всего”
В нём божества, похоже, сила.




ВОЙД ВОЛОПАСА

Нет во вселенной нигде ни излишка, ни места пустого.
Нет во вселенной нигде пустоты: и откуда ей взяться?
      —  Эмпедокл, «О природе» (стих 13,14), 490-430 до н.э.

„Нет ничего более богатого по своим возможностям, чем пустота.“
    —  Станислав Лем



В Вселенной есть огромной войд,
Иль пустота, тем, кто забыли. 
Материи плотность там есть ноль,
Нет звёзд, планет, нет даже пыли.

Там нет туманностей, галактик;
Там - пустота, там - ничего!
Там нет стратегий, как тактик,
Там то что было до всего.

Фотон проникнуть не посмеет,
Нейтрино - там есть тоже редкость.
Глубокий вакуум  всё имеет,
История создания - ветхость.

Диаметр этой пустоты
На миллион Мега-парсеков.
И это лучшие умы,
Зовут сейчас - «загадкой века»..

Есть притяжение средь пустот
Вразрез с законами Ньютона?
И Нобеля получит тот,
Кто объяснит пустот законы.

Тот войд - синоним для “ничто”,
Ноль в математике, дыра
В Вселенной нет пустей его,
Там, что не знаем мы, пока!
 


Пустота Волопаса – это область почти пустого пространства сферической формы. Она образовалась в созвездии Волопаса. Диаметр оценивают в 330 млн. световых лет. Это чуть более 0,25% Вселенной, которую можно наблюдать. Центр сферически-симметричной области находится в 700 млн. световых лет от Солнца. По расчетам ученых всего в области могут расположиться 2 000 галактик. - «Пустота в миллион кубических мегапарсек в Волопасе»



ПРОСТРАНСТВО В ФИЗИКЕ

Пространство и время не только влияют на всё, что происходит во Вселенной, но и сами изменяются под влиянием всего в ней происходящего.
               —  Стивен Уильям Хокинг

Размеры пространства обусловлены нашим сознанием.
       —  Хун Цзычен


Пространство может расширяться
Не утончаясь в толщине,
И даже очень искривляться
Эйнштейна дар и Вам, и мне.

Оно как сцена на подмостках -
Меняет суть свою и роль
Пустыней знойной будет просто,
Иль будет замком, где король.

В пространстве волны пробегают,
Рябь - гравитации важный труд.
Возможно, как желе, что знают -
Желе не нужен свой сосуд.

Но у желе всегда есть “край”.
Представьте “край” Вселенной нашей,
Такой огромный “каравай”
Что по краям копиться начал.

Ещё есть мнение, что оно
Своими замкнуто краями -
Пространство в шар соедино
А плоское лишь перед нами.

Но нет пространства одного -
Оно со временем едино!
Возможно время, что дано
Вернется к нам былой картиной?

Итак, пространство есть материя!
А у материи есть свойства -
Быть твёрдым, жидким без сомнения,
Не только газовым устройством.

Ещё один вопрос решают -
Что есть материя Вселенной?
Эфир и квинтэссенцию знают,
И есть ли атом там нетленный?

Ответов чётких нет сегодня.
Простых явлений мы не знаем.
Не всех вопросы те тревожат,
Лишь “широка страна родная”.



ПРИНЦИП МАХА

…принцип Маха продолжает широко привлекаться в теоретических работах, ставящих целью выяснение строения и свойств Вселенной в целом
                БСЭ


Есть интересный Принцип Маха -  (1)
Его Эйнштейн сам уважал;
А этот Принцип, по размаху,
Вселенную собой объял.

Он говорит:  пространство-время
Не будут сами по себе -
Присутствие тел им важно в небе,
Без тел их тоже нет как нет!

Не странно вам - в пустой Вселенной
Пространства-время тоже нет?
А как с идей сокровенной -
Где прозвучал - "Да будет свет!"?

Великий Взрыв создал пространство
Сосем, совсем из ничего!
И время потекло пространно,
Пошёл отсчёт с нуля того.

Когда имеем мы в виду -
В покое тело иль в движении,
"По отношению к чему?"
Вопрос поставим в изумлении.

Ньютон имел в виду пространство,
А если нет там ничего?
Сравнения нет и очень странно
Движение видеть у него.

Мах объяснил, что все отсчёты
Ведутся от далёких масс!
И служат «печкой» для кого-то,
Кто тот вопрос задал хоть раз.

Он объяснил инерции тайну -
Откуда штука та взялась?
Из космоса! Пусть он бескрайний,
Всё там со всем имеет связь!

Хороший принцип. Но сегодня
Сомнения есть и неспроста -
Эйнштейна умная теория
С ней не согласна до конца.   (2)


(1) Принцип Маха был сформулирован Эрнстом Махом в 1896 году

Принцип Маха; утверждения, охватывающие три вида вопросов:
 а. Существование пространства и времени неразрывно связано с существованием физических тел. Удаление всех физических тел прекращает существование пространства и времени.
 в. Причиной существования иннерциальных систем отсчёта является наличие далёких космических масс.
 с. Инертные свойства каждого физического тела определяются всеми остальными физическими телами во Вселенной и зависят от их расположения.

(2)  Есть теоретические расхождения общей теории относительности и Принципа Маха. Многочисленные попытки его проверки свидетельствует о невыполнении принципа Маха.



В ЦЕНТРЕ

Невежество — лучшая в мире наука: она дается без труда и не печалит душу.
                —  Джордано Бруно


Пусть астрономия проста,
(Намного проще биологии)
Но есть изюминка в ней та,
Что там Создателя чертоги.

Нам легче видеть ход планет,
Чем изучение хромосомы.
С них знаний начался рассвет -
Для древних небо было - домом.

Мы были центром мироздания,
У древних греков - "Пуп Земли!"
Для нас и звёзды все сияли
И лишь для нас цветы цвели.

Земля стояла в центре Мира,
По Зодиаку Солнце шло,
И греки воспевали лирой,
"Как в центре было хорошо"!

Святая церковь подхватила
Эгоистический каприз,
Пока Коперника усилия
С небес нас не спустили вниз.

Обидно быть одной из многих,
Планет.  Плюс Дарвина мотив -
Нас к шимпанзе всех свёл убогих,
Подобие с Богом отменив!

И всё вокруг закономерно!
И всё, что есть - должно так быть!
Идея эта одномерна -
Как много ей не объяснить?

Есть в мире многие константы -
Чуть измени и мир весь - в прах,
А ведь они так постоянны
И эдесь, и там, в чужих мирах...

О многочисленных Вселенных
Прошел в кругах научных слух,
Что наша - лишь для нас отменна...
Опять мы в центре стали вдруг!




ПРОСТРАНСТВО ВСЕЛЕННОЙ

Кто знает, сколько слов перепробовал Бог, прежде чем нашел то, которое сотворило мир.
       - Станислав Ежи Лец


Допустим ящик есть, а в нём
Объём пространства заключённый.
Допустим, стенки уберём -
Объём с пространством сохранён ли?

Вот дырка в бублике ясна.
Ну а без бублика, что с нею?
Пространства это есть черта -
Вселенная его имеет.

Нет стенок ящика у ней.
И бублика большого нету.
Пола нет, крыши и дверей…
Лишь только звёзды и планеты.

Теперь представим, далеко
Нет ничего, нет звёздной пыли.
Но есть среда, но без всего…
Представить это мы не в силе.

Итак, пространство это что?
Ориентиры в ней нужны нам.
Как верстовые здесь столбы,
Галактик пост там по углам.

Без массы и без гравитации
Пространства не было и нет.
Знал это Бог до первой акции,
Когда сказал: “Да будет свет”?



РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГАЛАКТИК

Человек — это часть целого, которое мы называем Вселенной, часть, ограниченная во времени и в пространстве.
        —  Альберт Эйнштейн


Распределение звёзд, что видим,
Неоднородно, знаем мы.
Так Млечный Путь мы не обидим -
Скопление звёзд, а звёзд там - тьмы.

Теперь мы все умны и знаем,
Что Млечный Путь и есть наш дом -
Галактики, где обитаем
И с миллиардом звёзд при том. 

Что Солнце - средняя звезда,
Пусть сердцу нашему уроком -
Не центр вселенной, это так,
Да и в галактике лишь сбоку

В галактике по форме диска
Мы проживаем на краю,
В периферии.  С этой мыслью
Продолжить речь хочу свою.

Мы видим мир неоднородно,
Но если взять другой масштаб
Других галактик очень много
Миллиардов сотен к ряду ряд.

Так вот, галактики в Вселенной
Распределены все равномерно!  (1)
И это есть приметой верной
Большого Взрыва непременно. 

Так учит нас сейчас наука,
В ней симметричность мироздания,
Там нет участка, что есть лучше,
Как странно это для сознания?



(1) В 1990-е Маргарет Геллер и Джон Хунра выяснили, что на масштабах порядка 300 мега-парсек Вселенная практически однородна

1 парсек = 3.26 св. года

(2) Количество суперкластеров в видимой вселенной = 10 миллионов
     Число групп галактик в видимой вселенной = 25 миллиардов
     Число крупных галактик в видимой вселенной = 350 миллиардов
     Число карликовых галактик в видимой вселенной = 7 трлн.
     Количество звезд в видимой вселенной = 30 миллиардов триллионов (3x10;;)




ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВСЕЛЕННЫЕ

Осознайте существование звезд и бесконечности пространства, и тогда жизнь наполнится светом.
       —  Винсент Ван Гог


У каждого своё сознание
И для него там целый мир -
Своя вселенная в создании
Он с детства сам её творил.

Там всё знакомо и привычно,
На все события есть ответ,
Кто друг, кто враг - ярлык обычный...
В вселенной той секретов нет.

В своей вселенной мы властитель,
Решения быстры и мудры,
Защитник мы и обвинитель,
Совет присяжных - тоже мы.

А рядом с нами другой разум
И там вселенная своя…
Свой мир с печалью и с экстазом,
Свои понятия, свой “Я”.

Так в параллельных мирозданиях
Живём все мы и каждый час
Задачи трудные решаем
Но в параллельных плоскостях.



ТОЧКА ЯНУСА

Весь мир есть комплекс моих ощущений.
              —  Эрнст Мах


Теория Большого Взрыва
Не отвечает на вопрос:
“А до того, что всё же было”?
Для физики то - не курьёз.

Вопрос веками задавали,
Веками ждали и ответ.
Ответы разные давали,
Давав понять - ответа нет.

Но есть гипотеза шальная,
Пришла их Оксфорда она -
Вселенная была другая
И наша ею рождена.

Она для нас была зеркальна,
Пространство всё сжималось там.
Античастиц был мир там странный
И время вспять шло по часам.

Смерть прошлой и рождение нашей
 “Да будет свет!” известный миг
То “Точка Януса” - и краше
Двуликий римский бог тот сдвиг.

У них ответ на - “до того?”,
Зеркальный мир всему предтеча.
Из Зазеркалья всё пришло
И в Зазеркалье уйти светит.

Гипотеза удобно тем,
Что очень много объясняет.
Все -анти прояснит нам всем
И “времени стрелу” снимает.



Группа астрофизиков Оксфордского университета (2018 г.) полагает, что рождению нашей Вселенной предшествовала смерть ее "прародительницы", которая, вероятно, случилась в ходе Большого Взрыва.

Дэвид Слоан и его коллеги предложили существование «старой Вселенной",
не нарушая ОТО и не вводя никаких новых сущностей,
таких как струны или квантовые петли, с переходным моментом,
который они назвали "точкой Януса".

Ткань пространства-времени не прекращает существовать за точкой его рождения.
Она просто становится "зеркальной".

До рождения Вселенной время текло в противоположную сторону, а пространство содержало антиматерию.

Наша Вселенная сообщается со своей зеркальной копией, где время идет из будущего в прошлое, а пространство сжимается.

Это не противоречит теории относительности и никак не сказываются на самой материи: по сути, меняются "карта" ее распределения и ее координаты, а не внутреннее содержимое.

Януса изображали двуликим в виде мужчины с двумя лицами, одно из которых направлено в будущее, а другое — в прошлое.
Наличие двух лиц подчёркивало его знание об прошедших и будущих событиях.




СИНЕРГЕТИКА ИЛЬИ ПРИГОЖИНА

Больше всего — пространство, ибо оно вмещает все.
                Фалес Милетский


Илья Романович Пригожин -
Знакомо имя, что назвал?
Жаль, если нет. Ведь он, похоже,
В науке новый мир создал.

Считается, что внёс не меньше,
Чем, дал Эйнштейн или там Бор.
И революции течение
Как «синергетику» он ввёл.

В любой системе чуть-чуть сложной
Есть нестабильности черта,
Когда процесс развиться может,
А как - не скажешь никогда.

Назвал он «точкой бифуркации»
Этот значительный момент
И в этом есть идеи грация -
Есть перепутье, конкурент.

Решение здесь подскажет случай,
Нам предсказать его нельзя.
Так синергетика нас учит…
Всё хаотически не зря.

Внутри - сложнейшие процессы
И флуктуация идёт
А в результате - интересы
К сложней структуре приведёт.

Пригожин в хаосе причину
Увидел общую - ведь всё:
Погода, биржа - ту же картину
В балансе хрупком выдаёт.

Здесь и истории события,
Когда баланс на острие.
Наук известных все открытия
Знакомо это Вам и мне.



Илья Романович Пригожин (1917-2003) — бельгийский физик и физикохимик.
Лауреат Нобелевской премии по химии 1977 года, виконт Бельгии – создатель «синергетики» - теории саморегулирующихся систем.


Синергетика - познание общих закономерностей и принципов, лежащих в основе процессов самоорганизации в системах самой разной природы: физических, химических, биологических, технических, экономических, социальных. 

Вдали от равновесия система достигает некоторой критической точки, называемой «точкой бифуркации».
И вот тут на эволюцию системы способны влиять даже ничтожные флуктуации, которые в «прочном», равновесном состоянии системы не могут влиять на неё никак. 

Пригожин переосмыслил концепцию хаоса, ввёл понятие динамического (или детерминированного) хаоса как некой сверхсложной упорядоченности, существующей неявно, потенциально, и могущей проявиться в огромном многообразии упорядоченных структур, возможно более совершенных, форм организации



СОЛИТОНЫ

„Энергия любит материю, но изменяет ей с пространством во времени.“
—  Славомир Врублевский


Есть одиночная волна,
Компактна формой и структурой.
Цунами - это есть она,
Вся “солитона” в ней натура.

В пространства волны тоже есть,
Эйнштейн их предсказал когда-то.
Там гравитаций всех не счесть…
Какая польза нам, утрата?

Совсем недавно решено,
Что солитон создать возможно!
Волна корабль наш понесёт
Быстрее света к дальним звёздам.

Быстрее света? Это так.
Согласно формулам Эйнштейна.
Решения нашёл чудак,
А возражений пока нету.

Корабль меняет кривизну
Пространства-времени в округе
И создаёт себе волну
На ней скользит, а сам то в круге.

Не в круге, в шаре, в пузыре,
Где время скорость не меняет.
Снаружи может тысячи лет,
А в корабле никто не знает.


Солитон — структурно устойчивая уединённая волна (пример: цунами)
— это компактная волна, которая ведет себя как частица: при взаимодействии с другими объектами он сохраняет свою структуру и движется с постоянной скоростью.

10 марта 2021 г. -  Эрик Ленц (Геттинген, Германия) предложил теоретическое решение для варп-двигателей, создающих солитоны, разгоняющие космические корабли до скоростей, превышающих скорость света при обычных источниках энергии.

При этом сам корабль находится в своеобразном пузыре, не подвергаясь искажениям и двигаясь вместе с пузырем.
Те, кто находится внутри корабля, не будут даже ощущать никакого движения и не подвержены «эффекту близнецов».

Путь до ближайшей звезды Проксима Центавра (4,244 световых лет.) занял бы всего четыре года.
Для сравнения, при нынешних ракетных технологиях время такого путешествия составит более 50 тысяч лет.

Все решения, использованные автором исследования, не нарушают законов физики, но требуют колоссальной энергии.





ПРОСТРАНСТВА В МАТЕМАТИКЕ


„В математике ум исключительно занят собственными формами познавания — временем и пространством, следовательно, подобен кошке, играющей собственным хвостом.“
      —  Артур Шопенгауэр


У математика «пространство»
Другой поднимет интерес -
Евклида, Римана ли царство, (1,2)
Иль Лобачевского прогресс.    (3)

Гильбертово пространства может (4)
Размерность очень велика.
Пространство векторов есть тоже, (5)
Как и Минковского игра.         (6)

Пространство есть и в топологии,   (7)
И в вероятности найдёшь…     (8)
Какие всё же мы убогие!
Пространство что - ядрёна вошь?

1. Евклидово пространство — это пространство, свойства которого описываются аксиомами евклидовой геометрии

2. Пространство Римана (называемая также эллиптическое пространство) — одна из неевклидовых геометрий постоянной кривизны

3. Пространство Лобачевского, или гиперболическое пространство, — это пространство с постоянной отрицательной кривизной.

4. Гильбертово пространство - обобщение евклидова пространства, допускающее бесконечную размерность.

5. Ве;кторное (или лине;йное) простра;нство — математическая структура, которая представляет собой набор элементов, называемых векторами, для которых определены операции сложения друг с другом и умножения на число — скаляр

6. Простра;нство Минко;вского ; четырёхмерное псевдоевклидово пространство сигнатуры, предложенное в качестве геометрической интерпретации пространства-времени специальной теории относительности.

7. Топологи;ческое простра;нство —  в котором мы отвлекаемся от размера фигуры и сосредотачиваемся только на взаимном расположении частей.

8. Вероятностное пространство — это математическая модель случайного эксперимента  в аксиоматике А. Н. Колмогорова - содержит в себе всю информацию о свойствах случайного эксперимента



ЛЕНТА МЁБИУСА

„В каждом слове бездна пространства, каждое слово необъятно, как поэт.“
     —  Гоголь

Есть геометрии фигура,
Она другим фигурам - рознь.
Простешей ленточки структура,
Но бесконечность в ней насквозь.  (1)

В отличие от всех других
В ней есть всего одна поверхность!
Поэты - избегайте стих
Где существует одномерность.

По ней возможно без конца
Бродить границы не встречая...
Вселенная похоже так
Гигантской лентой пребывает.

Эйнштейн так думал и не зря
Он искривлял пространство-время -
Он знал - есть Мёбиус-петля,
А геометрии он верил.    (2)

Ещё считают ДНК -
Есть вариация той ленты!
Казалось проще нет пока,
Но парадоксы в ней несметны.  (3)

Допустим “счастье привалило"
Всю ленту обойти в движении...
В итоге в вас всё изменилось -
В зеркальном вы изображении.   (4)

Идея есть, что отражение
В обычных наших зеркалах,
Есть ленты той проникновение,
Как частный случай!  Просто страх.   (5)

Есть геометрии фигура,
Она другим фигурам - рознь.
Простешей ленточки структура,
Но бесконечность в ней насквозь.


(1) Август Фердинанд Мёбиус - 1790-1866 - немецкий математик, механик и астроном-теоретик
В 1858 году установил (почти одновременно с И. Б. Листингом) существование односторонних поверхностей и в связи с этим стал знаменит как изобретатель листа Мёбиуса (ленты Мёбиуса) — простейшей неориентируемой двумерной поверхности с краем, допускающей вложение в трёхмерное евклидово пространство

(2) Существует мнение, что вся наша Вселенная – это гигантская лента Мебиуса, в защиту которого высказывался Энштейн, проводя параллель со своей теорией вероятности, согласно которой, корабль, вылетевший прямо из одной точки Вселенной вернется  в эту же пространственную и временную точку старта.

(3) Существует гипотеза, что полимер ДНК, представляющий собой двойную спираль, является фрагментом ленты Мёбиуса и по этой причине код ДНК так труден для расшифровки и понимания.

(4) Если бы вы смогли пройти через всю ленту Мёбиуса, то в момент возвращения в начальную точку путешествия вы бы превратились в зеркальное отражение самого себя.

(5) Некоторые физики, говорят о том, что оптические эффекты основаны на тех же свойствах, которыми обладает этот парадоксальный объект, так наше отражение в зеркале - это частный случай, одного из свойств ленты Мёбиуса.
 


БУТЫЛКА КЛЕЙНА

„… Тюрьма — ну что это такое, в конце концов? Недостаток пространства, возмещенный избытком времени. Всего лишь.“
      —  Иосиф  Бродский


Односторонняя поверхность,
“Снаружи” нет и нет “внутри”.
В объёме странная двумерность,
Как лента Мёбиус гранд-при.

Но существует, держит жидкость,
Одна поверхность и объём.
Пусть в математике и дикость,
Но это дело мы пропьём.

Бутылка Клейна  — неориентируемая (односторонняя) поверхность, впервые описанная в 1882 году немецким математиком Феликсом Клейном. Тесно связана с лентой Мёбиуса и проективной плоскостью.


В отличие от обыкновенной бутылки, у этого объекта нет «края», где бы поверхность резко заканчивалась.

В отличие от воздушного шара, можно пройти путь изнутри наружу, не пересекая поверхность (то есть на самом деле у этого объекта нет «внутри» и нет «снаружи»).



ЭПИЛОГ

„Иногда я перестаю верить в синеву небес: мне кажется, что это пространство, идеально покрытое синяками.“
         —  Станислав Ежи Лец


Чем дальше видим во Вселенной
Тем больше прошлое видней -
Звезды далёкой свет нетленный
Миллионы лет летел к Земле.

Звезды быть может нет в помине
Но свет её живёт ещё,
Так память тех, то в лучшем мире
Нам освещает путь вперёд

Оставить свет, что был при жизни -
Не многим дан был этот дар,
Огонь души и после тризны
В душе другой зажжет пожар.

Гореть ли, тлеть ли, жить потёмках?
Решает каждый для себя,
Звездой быть яркой или тёмной
Для тех, кто жизнь не прожил зря.