Олег Орестович Фейгин, Северо-Восточное Региональное Отделение Института Научных и Научно-Технических Исследований Украинской Академии Наук г. Харьков, Украина
Логико-гносеологический анализ является основным методом синтетической гносеологики и его применение к дискретной темпоралогии позволяет выявить новые аспекты атемпоральной реальности окружающего мира. В качестве онтологических предпосылок логики исследуется концептуальная система: дискретизация® квантовая хронофизика® физическая космология. Методологию теоретической физики здесь представляют универсальные принципы фундаментальной физической дискретизации, распространяемые на темпоральные явления и процессы. Соответственно расширяется система метанаучных концептов, включая терминологию "атемпоральной физической реальности". В таком концептуальном образе универсальности физической картины мира и рассматривается фундаментальная гипотеза, согласно которой дискретность хронофизического пространства лежит в основе любых других видов объективной реальности.
Понятие дискретной физической реальности, как квантового аспекта объективного мира позволяет идентифицировать обширное множество отдельных проблемных ингредиентов окружающей действительности [1, 4]. Считая, что Вселенная представляет собой целостное множество иерархически связанных между собой систем с соответствующими структурными объектами, поставим задачу выяснения у них наличия новых атемпоральных свойств и отношений координации и субординации. В теоретической физике данная тематика актуализировалась с эволюцией понятийного аппарата квантовой механики. Переход от атомных к субъядерным явлениям в физическом вакууме привел к сложным вопросам существования отдельных виртуальных микрообразований. Их дальнейшая систематика и субструктуризация потребовала введения инновационных эвристических моделей дискретной физической реальности [2, 3].
Следуя гносеологике общефилософского категориального базиса, отметим, что математическая часть дискретной теории квантовых эффектов, вместе с некоторыми формальными рецептами, была построена раньше, чем были выработаны соответствующие физические понятия. Аналитический аппарат квантовой механики, не содержащей внутренних противоречий, применялся к решению задач атомной физики, но физическое толкование его оставалось не вполне ясным. Рассматривая логическое развитие релятивистских принципов квантовой хронофизики на основе отдельных концептуальных положений дискретной темпоралогии, акцептируем аспекты релятивизма в квантовой хронодинамике введением особого класса атемпоральных систем отсчета [7, 8]. Модельное структурирование релятивистской квантовой хронодинамики /РКХД/ сопровождается построением группы специфических преобразований симметрии, определяющих основные закономерности кинетики развития континуально-временных оболочек /КВО/ физического пространства [9]. Определенным нововведением здесь является атемпоральная методология рассмотрения традиционных квантовотеоретических представлений связанных с фундаментальной CPT - теоремой в метрическом пространстве Минковского [11].
В классической релятивистской механике рассматриваются частицы нулевой массы, движущиеся со скоростью света. С учетом ранее введенных хроноквантовых представлений [1 – 5], энергия таких частиц описывается соотношением:
E = p c = p l(h) / h(t), h(t) h(e) n ~ m [l(h) / h(t)]^2, m ~ h(e) / c(h)^2; (1)
где p – импульс; c – скорость света; l(h) – планковская длина; h(t) – хроноквант; n - частота. Отношение двух фундаментальных постоянных – планковской длины и хроноквантового временного промежутка соответствует метрической скорости пространственных фазовых переходов – c(h). Это естественным образом определяет верхнюю границу для любых физических скоростей перемещения материальных объектов. Следует отметить, что в формуле (1) сделаны довольно сильные допущения, касающиеся отождествления скоростей распространения электромагнитных взаимодействий и метрических фазовых переходов. К сожалению, в настоящее время недостаток прямых экспериментальных данных не позволяет назвать другие физические процессы (например, гравитационное взаимодействие), соизмеримые по скорости протекания с экспансивным расширением метрики пространства. Исходя из сказанного, будем считать, что соотношение (1) в основном справедливо для энергии и импульса электромагнитных волн. Проквантованные собственные колебания электромагнитного поля и дают совокупность составляющих его фотонов. В хроноквантовом пределе из соотношения (1) следует аналог для одного из вариантов известной формулы Эйнштейна для принципиально релятивистских квантовых объектов. Детальный анализ данного соотношения показывает [6], что в ультрарелятивистском случае различие между корпускулярной материей и полем становиться неоднозначным. Формулировка таких качественно новых свойств микрообъектов требует особых методов их описания, включая экстериорные и интериорные системы отсчета относительно последовательности КВО. Именно таким образом, у атомных объектов идентифицируются волновые или корпускулярные свойства [10].
В релятивистском приближении общее хроноквантовомеханическое волновое уравнение сохраняет свой вид:
i h(e) Δψ[h(t)] = <H[h(t),h(e)]>ψ, (2)
где <H[h(t),h(e)]> - образ хроноквантовомеханического гамильтониана. Для уравнения (2) должны быть справедливы канонические преобразования Лоренца, симметричные относительно времени и координат. Следовательно, релятивистская инвариантность выражения (2) будет определяться содержанием гамильтониана при переходе от релятивистской к квантовой механике. Такому переходу в формальном отношении соответствует ввод хроноквантовомеханических операторных уравнений:
E => i h(t) h(e) d / dt => i h(e) Δ[h(t)], p = - i h(e) h(t) d / dr => - i h(e) h(t) Δ[l(h)] => - i h(e) / Δ[c(h)],
E = {[c(h) p]^2 + m^2 c(h)^4}^0,5. (3)
Операторный смысл полученных формул (3) естественно определить с учетом соотношения (2) как:
<H[h(e),h(t)]> = c(h){<a> <p[h(e),h(t)]>} + m c(h)^2 <b>; (4)
где <a> и <b> - операторы, связанные с внутренними симметриями микрообъектов и действующие на их внутренние степени свободы. Следовательно, можно считать, что внешние симметрии квантовых объектов будут исчерпываться симметриями физического пространства и времени, а операционные функционалы <a> и <b> связаны с внутренним моментом движения и антиотображением квантовой микросистемы. В РКХД смысл действия данных операторов будет дополняться новыми степенями свободы локализации в КВО. Тогда релятивистское волновое уравнение для квантовых микрообъектов будет иметь следующую дискретную форму:
i h(e) Δψ[h(t)] = {c(h){<a> <p[h(e),h(t)]>} + m c(h)^2 <b>}ψ, ψ = Ψ{ψ[h(t)], ψ[h(e)], ψ[s(1)], ψ[s(2)], ψ[s(3)]}; (5)
где ψ[s(1)], ψ[s(2)] и ψ[s(3)] – компоненты, связанные с зарядной, внешней и внутренней симметрией квантовых микрообъектов. Уравнения (5) удовлетворяют одному из основных принципов хроноквантовой суперпозиции состояний микрообъектов при локализации на соседних КВО [6 – 9]. При соответствующем переходе от хроноквантового представления уравнения Дирака к нерелятивистскому уравнению Шредингера модельные представления об ультрарелятивистской материально - полевой конвергенции будут сменяться схемами квантования полей и аннигиляционных процессов.
Основными факторами, определяющими мировые линии микрообъектов в РКХД, являются множественные акты (де)локализации на некоторой строго последовательной совокупности КВО [10 – 11]. При этом вполне однозначную роль будут играть различные симметрии микрочастиц, в частности антитождественность; квантовая перестановочная симметрия, связывающая спин со статистикой состояний и релятивистская кинематическая симметрия, основанная на преобразованиях Лоренца. Классические перестановочно-кинематические симметрии представляют собой в математическом отношении повороты четырехмерной системы координат, меняющие направление оси времени. В результате возникает набор фундаментальных утверждений, составляющих основу хронофизичесого аналога CPT – теоремы, определяющей последовательность применения операций обращения времени T, зеркального отражения пространства P и зарядового сопряжения C к уравнениям квантовой хронодинамики. В формальном отношении полнота набора симметрий отражает определенные физические свойства квантового объекта. Так, наличие нулевой массы покоя приводит к решениям уравнения (9) без P – симметрии. Это может означать, что в предельном переходе: вещество ó поле, происходящем на хроноквантовой границе КВО, метрическое пространство в представлении Минковского, будет существенным образом несимметрично. Изложенное неприменимо к частицам с ненулевой массой покоя, т.к. в неподвижной относительной системе отсчета все направления в пространстве абсолютно равноценны.
Следует отметить, что здесь возникают определенные дидактические противоречия между стандартной квантовой механикой, относящей свойство P – четности к внутренним симметриям микрочастиц и РКХД, связывающей его со свойствами метрического пространства. Классические квантовотеоретические представления содержат сопоставление внешним симметриям непрерывных преобразований пространства и времени. При этом дискретные операции P – и T – преобразований относятся к внутренним симметриям квантовых объектов. В РКХД, при применении CPT – теоремы, разделение на внешние и внутренние симметрии является чисто условным. Основным здесь является T – преобразование, связанное через атемпоральный вариант CPT – теоремы с другими симметриями. Таким образом, традиционное разделение симметрий на внешние – пространственно-временные и внутренние – кинетико-топологические представляется не вполне обоснованным.
В канонической квантовой теории никакое уточнение предшествующих наблюдений не приводит к однозначному предсказанию результата измерения. Традиционно это рассматривается как выражение некоторого закона природы, связанного с корпускулярно-волновым дуализмом микрообъектов. С другой стороны, аксиоматика РКХД позволяет реинтерпретировать классический детерминизм на основе новых форм атемпорального принципа причинности. Само по себе это означает распределение квантовомеханических вероятностей серии измерений для интериорного наблюдателя и детерминистскую локализацию на выделенной ТОК для экстериорного. Следовательно, вероятностный характер интерпретации квантовомеханического описания свойств атомных объектов совершенно не исключает детерминистскую точку зрения дискретной хронофизики.