Математические и физикохимические начала вселенной

Ким Сен Гук, д.х.н., академик ЕАЕН, академик МАФО

Предисловие

По Теории Большого Взрыва (ТБВ) бесконечная на сегодня Вселенная пошла, есть и будет от Большого Взрыва сингулярной точки. Точка по определению НИЧТО, т.е. до БВ ничего не было: ни фотонов, ни элементарных частиц, ни химических элементов, ни комет, ни астероидов, ни планет, ни звёзд, ни галактик, ни галактических кластеров. Не было Ничего — Ничего: ни трёхмерного пространства Вселенной, ни времени. Утверждается, что Большим Взрывом создавались и трёхмерное пространство Вселенной, и время Её.

Это как? Была только Точка. Но точка по определению не имеет объёма. Вокруг Точки не было и трёхмерного пространства. Утверждается, что БВ точки создавал трёхмерное пространство вокруг себя. Более того, БВ сингулярной точки одновременно создавал и Время (?). Кроме как Чудом называть это невозможно. А чудеса, как известно, бывают только в религиях или в сказках.

Итак, с БВ началась сейчас уже бесконечная и вечная Вселенная. И произошёл БВ около 14 миллиардов земных лет назад. А до того не было Ничего. Ни трёхмерного пространства, ни времени (???…).

Отсутствие и трёхмерного пространства, и времени означает Ничто. Фантастика! (не научная). Как вообще Ничто может перевоплотиться во Что-то? Ну, … разве что… по воле Бога! Но тогда ТБВ – Божественная, (религиозная, теологическая) Теория, т.е. «не естественнонаучная теория».

Автор, как естествоиспытатель, проводит естественнонаучный подход к описанию Вселенной, исходя из математических и физико-химических начал.

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАЧАЛА ВСЕЛЕННОЙ

Всё в Мире (во Вселенной) исчислимо. И фотоны, и элементарные частицы, и тела, и небесные тела, и Галактики, и скопления (кластеры) Галактик. Исчислимы и протяжённость трёхмерного пространства, и время существования частиц и тел.

В астрофизике, в стандартной модели БВ утверждают, что после Эры Планка рождения частиц и античастиц началось образование атомов химических элементов. Атомы химических элементов входят в состав всех межзвёздных газопылевых облаков, туманностей, небесных тел, звёздных и галактических систем.

В таком генезисе Вселенной Периодическая Таблица химических элементов, отражает единство Вселенной. Но не полностью. Ведь, кроме химических элементов существует огромная разновидность элементарных частиц. Нет полной уверенности в том, что ещё не завершённая номенклатура элементарных частиц в космосе и в земных лабораториях полностью совпадут. Поэтому провозглашение Единства Вселенной в начале прошлого века на основе только идентичности спектров химических элементов во Вселенной было преждевременно.

Предпринимается попытка продвижения к Единству Вселенной на основе специального распределения натуральных чисел.

Специальное распределение натуральных чисел

В Российской традиции используется натуральный ряд чисел: n_R= 1, 2, 3, …, ꝏ. В Западных и во многих других странах Мира используется расширенный натуральный ряд чисел, начинающийся с 0:  n_W = 0, 1, 2, 3, …, ꝏ. Видно, что ряды n_W и n_R связывает соотношение:

n_W = 0, n_R  (1)

Квадрат любого числа (n²) из n_R= 1, 2, 3, …, ꝏ равен сумме нечётных чисел:

n² = ∑(2n – 1) (2)

Квадрат чётных чисел (2n)²  при n = 1, 2, 3, 4 из n_R = 1, 2, 3,…ꝏ с учётом формулы (2):

(2n)² = 2(2n²) = 2[2∑(2n – 1)] = 2[2(1), 2(1+3), 2(1+3+5), 2(1+3+5+7)] =

= 2(2, 8, 18, 32) (3)

Получились числовые сдвоенности – Диады из пар числовых Монад: 2, 8, 18, 32.

Для квадратов чётных чисел (2n)² по формуле (1) с учётом (3) и правила «от перемены мест слагаемых сумма не изменяется» имеем:

(2n²) = 0², 2[2(1), 2(3 +1), 2(5+3+1), 2(7+5+3+1)] (4)

Любое число (0 – число в n_W), умноженное на 0, равно нулю. Формальное применение этого правила к 0² даёт:

0² = 0×0 = 0 = 2×(2×0) = 2×0 = 2(0) = 2[(0)].

Тогда (0) можно ввести в [ ]-скобки выражения (4) нулевым членом:

(2n)² = 2[(0), 2(1), 2(3+1), 2(5+3+1), 2(7+5+3+1)] (5)

Проведя суммирование в (5), получим:

(2n)² = 2[0, 2, 8, 18, 32] (6)

Получились числовые сдвоенности – Диады из числовых Монад: 0, 2, 8, 18, 32.

Просуммируем все Диады (6) с учётом (2), (5) и правила: «от перестановки мест слагаемых сумма не изменяется»:

∑2(2n)² = 2∑2∑(2n – 1) = 2{0+2[(1) + (1+3) + (1+3+5) + (1+3+5+7)]} = 2(0) + +2(2) + 2(2+6) + 2(2+6+10) + 2(2+6+10+14) = 2(0) + 2(2) + 2(6+2) + +2(10+6+2) + 2(14+10+6+2)

Полученный результат представляет полное количество K_D чисел в 5-ти Диадах из пар (2 перед скобками) Монад, которые состоят последовательно из 1, 1, 2, 3, 4 слагаемых (в скобках). В сумме они составляют:

K_D = 2(0) + 2(2) + 2(6+2) + 2(10+6+2) + 2(14+10+6+2) = 120 (7)

С учётом (3) выражение (4) можно записать как количества K_N номеров N в Монадах последовательности  n = 0; 1; 2; 3; 4; 5 Диад:

K_N = 2(2n)² = 2∑2[(2n – 1)] = 2(0), 2(2), 2(8), 2(18), 2(32) (8)

K_N – количество номеров в Монадах, следующих без конкретного шага.

Номера N следуют по этой же формуле:

N = 2(0), 2(2), 2(8), 2(18), 2(32), (9)

но в сквозном нарастающем порядке с конкретным шагом в 1.

Формулой (9) предусматривается нулевая Диада из 2-х Монад по одному нулевому элементу в каждой Монаде. Произведя суммирование в (9) с учётом (8), можно получить распределение количества K_N и номеров N в 10-ти Монадах пяти Диад n = 0; 1; 2; 3; 4:

Номера  n Диад 0 – 4 по привычной схеме чтения слева направо следуют в ряду:

Используя правило «от перемены мест слагаемых сумма не изменяется», перейдём к последовательности номеров Диад в противоположном порядке чтения справа налево:

В соответствии с этим порядком горизонтального следования n Диад, номера N в десяти Монадах пяти Диад распределяются в нижеследующем порядке:

Диада  n = 0 содержит по одному 0-элементу в каждой из двух Монад. Диада n = 1 состоит из следующих 1- 4 номеров химических элементов. Диада  n = 2 состоит из 5 – 20 номеров химических элементов. Диада n = 3 из 21 – 56 номеров химических элементов и Диада n = 4 из 57 — 118 номеров химических элементов, а также последовательных номеров 119 и 120, ещё не известных (не открытых или не полученных) химических элементов.

Номерам 1-118 соответствуют известные химические элементы. Их разбиение по s-, p-, d-, f-блокам, отцвечиваемым красным, оранжевым, синим и красным цветами, давно принято и устоялось. Номера 119 и 120 по формуле (9) должны соответствовать s-элементам. Их ячейки, в отличие от известных  s-элементов, отцвечены тёмно-красным цветом.

В нулевой Диаде только 2 элемента, причём оба элемента нулевые, как предписывается формулой (9). Ячейки с этими элементами отцвечены в чёрный цвет.

Все  K_N  в n = 1 – 4 Диадах  чётные. Поэтому каждый компактный прямоугольный  s-, p-, d-, f-блок можно разделить на 2 равные части по вертикали и разместить ряды Монад s-, p-, d-, f-блоков последовательно одну под другой в соответствии с порядком следования номеров. Это позволяет уменьшить длину Системы до длины самого длинного f-блока  из 14 ячеек и представить всю Систему в симметричной форме.

В короткой симметризованной форме Системы элементов размеры ячеек увеличиваются и в них можно вписать соответствующие номерам 1 – 118 символы известных химических элементов. Химических элементов с номерами 119 и 120 пока нет.

ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ НАЧАЛА ВСЕЛЕННОЙ

Нулевые Элементы Вселенной

Формулой (9) непрерывно-целостной Системы элементов Вселенной предусматривается только два нулевых доводородных элемента. Можно в очередной раз поражаться прозорливости Д.И. Менделеева. Ещё в начале прошлого века в его Таблице химических элементов было ровно два доводородных элемента.

Что же представляют собой два доводородных нулевых элемента? Говоря об элементах Вселенной, не следует иметь ввиду только химические элементы. Ведь, элементарные частицы тоже элементы Вселенной. Они в большом разнообразии и количествах регистрируются в космических лучах. Они также регистрируются в ускорителях.

А пространство Вселенной? Разве оно не является элементом (реальной составляющей) Вселенной? Несомненно, является. К тому же, подавляюще преобладающей частью всей Вселенной. По последним оценкам размеры электронов и нуклонов составляют фемтометры, тогда как атомов – доли нанометров. Отношение объёмов электронов и нуклонов к объёмам атомов составляет порядка 10^-15, т.е. даже в атомах химических элементов подавляющую часть их объёма занимает свободное от элементарных частиц трехмерное пространство. Без преувеличения можно говорить, что Вселенная в основном состоит из пустого 3- мерного пространства, не содержащего элементарных частиц.

Пространство является самым распространённым, самым протяжённым по всем трём измерениям элементом Вселенной. На этом основании пространство можно принять за первый нулевой элемент Вселенной. Поскольку первый нулевой элемент рассматривается вместе с химическими элементами, то ему можно присвоить название и символ.

Учитывая невообразимую протяжённость Вселенского пространства, можно называть первый нулевой элемент: «Спэйсея» (от слова Space). Этому элементу логично присвоить символ  Sp. Элемент Sp не имеет массы или имеет нулевую массу.

Из всех известных «свободных и индивидуальных» элементарных частиц нейтрино имеет наименьшую массу покоя. Нейтрино различных типов очень распространены во Вселенной, почти также как фотоны, около 500 000 нейтрино в одном литре межзвёздного пространства, движущихся с почти световой скоростью во всех направлениях. На этом основании нейтрино можно принять за второй нулевой элемент. Этот элемент, с учётом его распространённости в невообразимо протяжённой Вселенной, можно назвать «Нейтриния» от слова нейтрино и обозначить символом Nr. Нейтриния не имеет электрического заряда.

Таким образом, первый нулевой элемент Sp не имеет массы и электронейтрален, а второй нулевой элемент Nr имеет минимальную массу покоя, и, также как первый нулевой элемент, электронейтрален.

Уровневая Система элементов Вселенной

Вселенная бесконечна во всех направлениях с любой точки и определённого центра у неё нет. Это – наиболее распространённая точка зрения на Вселенную. Потому что конечность Вселенной не доказуема и не показуема. С такой точкой зрения согласуется бесконечный ряд натуральных чисел: n = 0, 1, 2, 3, …ꝏ.

В соответствии с этой точкой зрения и уровневая Система элементов Вселенной должна состоять из бесконечного числа не только элементов, но и уровней. Показать это рисунком невозможно. Можно представить лишь очень небольшую часть Системы элементов Вселенной. Для интервала  n  = [0 — 4] на рис.3 представлена 5-Уровневая Система элементов Вселенной. Нулевой Уровень состоит из двух рядов по одному нулевому элементу в каждом. Первый Уровень состоит из двух рядов по 2 элемента в каждом. Второй Уровень состоит из четырёх рядов по 6, 2, 6, 2 элементов последовательно. Третий Уровень состоит из шести рядов по 10, 6, 2, 10, 6, 2 элементов последовательно. Четвёртый уровень состоит из восьми рядов по 14, 10, 6, 2, 14, 10, 6, 2 элементов последовательно.

Форма Системы элементов напоминает новогоднюю ёлку. Так и назовём эту Систему Ёлкой элементов Вселенной. Чёрные ячейки с 0-элементами выглядят верхушечной ветвью, оранжевые, синие и зелёные ряды химических элементов выглядят боковыми ветвями Ёлки, а красные и тёмно-красные ячейки – стволом Ёлки. Нулевые элементы, как в количественном, так и в порядковом отношениях являются доводородными элементами.

В базовой формуле (9)  n = 0, 1, 2, 3, … ꝏ. Нейтронные звёзды и чёрные дыры – реальные небесные тела (элементы Вселенной) с очень и очень большими значениями  n. Но и в них числам нейтронов далеко до бесконечности. Устремление n к бесконечным номерам, по-видимому, должно проходить и через загадочную «тёмную материю».

Фундаментальный элемент  Sp

Элемент Sp не является материей, но представляет собой субстанцию, причём абсолютную. Абсолютность субстанции означает её единственность, её фундаментальность во Вселенной. Все другие субстанции относительны.

Например, вода является относительной субстанцией медуз, которые состоят из воды на 95-97%. Или цуг звуковой волны в океане во всех положениях его траектории распространения состоит из водной субстанции на 100%. И субстанция эта переменна в том смысле, что в каждом новом положении на расстоянии в 1 цуг волны вода в нем другая, другой порции. Но вода одинакова во всём океане. Можно говорить о «единстве океана» молекулами воды, т. е. атомами водорода и кислорода.

Материя – вещество, в разнообразных дискретных физико-химических воплощениях. Материя – понятие изначально физическое, обобщённое в философскую категорию. Абсолютная же субстанция (Sp) – категория фундаментальная в своём единственном воплощении.

Она существует объективно сама по себе, независимо ни от чего и ни от кого (ни от автора, ни от читателя). Поэтому  Sp – изначально фундаментальная философская категория. Sp – субстанция (материал) всех материальных частиц и тел от фотонов и нейтрино до наночастиц, тел, небесных тел и их всевозможных скоплений от газопылевых облаков до галактических кластеров.

Все элементы Вселенной, начиная со второго нулевого элемента Nr, являются материальными частицами, элементарными частицами, атомами химических элементов из элементарных частиц, нано, микро и макротелами из атомов химических элементов, небесными телами из нейтронов, нано и макротел, скоплениями небесных тел и кластерами скоплений небесных тел. Sp – абсолютная субстанция всей материи во Вселенной, подобно тому, как вода является субстанцией цугов звуковых волн любых частот: и ультразвуковых, и звуковых, и гиперзвуковых).

ФОРМУЛА ВСЕЛЕННОЙ

Переход от n = 0, 1, 2, 3, 4 в уравнении (8) к n = 0, 1, 2, 3, 4, 5,…, ꝏ придаёт ему всеохватные смысл и содержание:

K_N = 2∑2[(2n – 1)]  (10)

Вселенское трёхмерное пространство — не пустое геометрическое пространство. Оно целиком и полностью состоит из непрерывного первого нулевого элемента Sp (Спэйсеи).

Бесконечное трёхмерное пространство Вселенной Никем и ничем не создавалось. Оно всегда было, есть и будет. И оно – не пустое геометрическое пространство. Оно из абсолютной непрерывной субстанции Sp.

Отдельного четвёртого (дополнительно к трём пространственным) измерения под понятием и названием «Время» нет. Нет отдельных трёхмерного Пространства и одномерного Времени. Есть слитные «Глобальное Пространствовремя» и «локальные пространствавремена». Потому что отдельно трёхмерное геометрическое пространство из Sp без времени не способно «проводить в себе» процессы. Любые процессы требуют времени Начала, Хода и Конца процесса. Само расширение пространства есть процесс. Без времени немыслим (не выполним) и процесс расширения Пространства. Если же нет расширения Пространства, то само Пространство исчезает. И не было бы вообще бесконечной Вселенной.

Вся материя Вселенной: фотоны, нейтрино, …, все элементарные частицы, атомы, молекулы, тела, небесные тела, … (и газообразные, и плазменные, и жидкие, и твёрдые) состоят из возбуждённой абсолютной субстанции Sp. Материальные частицы – возбуждения (движения) субстанции Sp. А всякое движение – процесс. И происходит этот процесс в слитном Пространствевремени. Отдельное, не связанное (не сплавленное) со Временем Пространство не может длительно, тем более вечно существовать, причём расширяясь в бесконечность.

Формула (10) охватывает всё во Вселенной: и 3-мерное Пространствовремя из абсолютной субстанции Sp, и второй нулевой элемент Нейтринию, и элементарные частицы, и атомы химических элементов, и нано-, микрочастицы, и газообразные, и жидкие, и твёрдые тела, и метеориты, и кометы, и астероиды, и звёзды, и планеты, и галактики, и галактические кластеры, …

Тогда формула (10) — всеохватная Формула Вселенной.

С вопросами и замечаниями можно обращаться непосредственно к автору:

Ким  Сен Гук ( https://famous-scientists.ru/14358 )

по электронной почте:  skim.spectr.nw@gmail.com