Немыслимое уравнение, или Загадка массы поляритонов

«Немыслимое уравнение» 0 +0 = меньше 9,109 в степени – 31 высвечивает глубокую загадку, которая стоит перед современной физикой:

* Каков механизм, который позволяет фотонам, не взаимодействующим с полем Хиггса, приобретать массу?

* Что происходит во время взаимодействия фотонов, которое приводит к появлению массы у поляритонов?

* Какая фундаментальная физическая величина, помимо взаимодействия с полем Хиггса, может быть источником массы?

Необходимо найти объяснение, которое позволит нам понять, как из двух безмассовых фотонов могут возникнуть поляритоны, обладающие массой.

Это – ключевая проблема, которую мы попытаемся решить в данной монографии.

ГЛАВА 1: ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФИЗИЧЕСКОГО ВАКУУМА

1.1. Обзор современных теорий: Стандартная модель, теория струн, квантовая гравитация

Физический вакуум – это понятие, описывающее состояние пространства-времени в отсутствии материи и энергии. В физике этот вакуум не является пустым, а скорее представляет собой «море» виртуальных частиц, постоянно появляющихся и исчезающих. Существуют разные теории, которые пытаются описать природу физического вакуума, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки:

1.1.1. Стандартная модель

Стандартная модель – это наиболее успешная на сегодняшний день теория, описывающая фундаментальные частицы и силы. Она включает в себя электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия, но не гравитацию.

Стандартная модель предполагает, что физический вакуум – это состояние минимальной энергии, в котором частицы Хиггса имеют ненулевую массу. Это приводит к появлению массы у других частиц, с которыми они взаимодействуют.

Однако, стандартная модель не дает ответа на вопрос, как само поле Хиггса приобрело свою массу. Кроме того, она не может объяснить существование темной материи и темной энергии, составляющих большую часть массы Вселенной.

1.1.2. Теория струн

Теория струн – это альтернативная теория, которая пытается объединить все четыре фундаментальных взаимодействия, включая гравитацию. Она предполагает, что элементарные частицы не точечные, а представляют собой «струны», вибрирующие в многомерном пространстве.

Согласно теории струн, физический вакуум – это состояние, где струны вибрируют на минимальных уровнях энергии. Это состояние может быть очень сложным и многогранным, и может объяснить существование темной материи и темной энергии.

Однако, теория струн – это «теория всего», которая пока не имеет экспериментальных подтверждений. Кроме того, она содержит много свободно подбираемых параметров, что затрудняет ее проверку.

1.1.3. Квантовая гравитация

Квантовая гравитация – это область теоретической физики, которая пытается объединить квантовую механику и общую теорию относительности. Она предполагает, что гравитация является квантовой силой, подобной электромагнетизму, и ее квантами являются «гравитоны».

Квантовая гравитация предполагает, что физический вакуум – это состояние, где квантовые флуктуации пространства-времени создают гравитационные волны. Эти волны могут взаимодействовать с материей и создавать эффекты, подобные темной энергии.

Однако, квантовая гравитация – это сложная и трудная для исследования теория. Она не имеет пока экспериментальных подтверждений, и существуют разные варианты теории, которые предлагают различные описания физического вакуума.

1.2. Критика стандартных теорий:

Несмотря на свой успех, стандартная модель, теория струн и квантовая гравитация имеют ряд ограничений и недостатков:

* Отсутствие объяснения для наблюдаемых явлений: Например, стандартная модель не может объяснить существование темной материи и темной энергии, а также не может предсказать массу нейтрино. Теория струн и квантовая гравитация также не имеют четких экспериментальных подтверждений.

* Сложность и отсутствие экспериментальной проверки: Стандартная модель, теория струн и квантовая гравитация – это очень сложные теории, которые трудно проверить экспериментально.

* Недостаточное описание физического вакуума: Теории не дают полного и удовлетворительного описания природы физического вакуума, особенно его роли в формировании массы и свойств пространства-времени.

1.2. Критика стандартных теорий: Недостаточное объяснение наблюдаемых явлений

Современные теории, такие как стандартная модель, теория струн и квантовая гравитация, несмотря на свой успех в описании многих физических явлений, сталкиваются с трудностями в объяснении некоторых ключевых наблюдаемых эффектов, таких как приобретение массы фотонами, выявленное в эксперименте MIT.

1.2.1. Стандартная модель:

Стандартная модель, как уже упоминалось, основана на концепции поля Хиггса, которое придает массу частицам, взаимодействующим с ним. Но в этой модели фотоны, являющиеся переносчиками электромагнитного взаимодействия, считаются безмассовыми.

Проблема:

Стандартная модель не может объяснить, как фотоны, не взаимодействующие с полем Хиггса, могут приобретать массу в экспериментах MIT. Это противоречит ключевому принципу модели, утверждающему, что масса частиц возникает только из-за взаимодействия с полем Хиггса.

1.2.2. Теория струн:

Теория струн, несмотря на свою амбициозную попытку объединить все фундаментальные взаимодействия, не может объяснить приобретение массы фотонами.

Проблема:

Теория струн не дает конкретных предсказаний о том, как фотоны могут взаимодействовать друг с другом и приобретать массу в среде, подобной той, что использовалась в эксперименте MIT.

1.2.3. Квантовая гравитация:

Квантовая гравитация, в основном фокусирующаяся на квантовании гравитации, также не предоставляет конкретного объяснения для приобретения массы фотонами.

Проблема:

Квантовая гравитация не рассматривает взаимодействие фотонов в деталях, а ее основная область исследования – объединение общей теории относительности и квантовой механики.

Заключение:

Все три теории, несмотря на свой значительный прогресс в физике, не могут объяснить явление, которое наблюдалось в эксперименте MIT. Это указывает на необходимость поиска новых концепций и подходов для понимания природы массы и ее связи с взаимодействием фотонов.

1.3. Введение концепции Двумерных Квантовых Эфирных Мембран (ДКЭМ)

Для преодоления ограничений стандартных моделей и объяснения наблюдаемых явлений, таких как приобретение массы фотонами, необходим новый подход, который выходит за рамки традиционных представлений.

Концепция Двумерных Квантовых Эфирных Мембран (ДКЭМ) предлагает альтернативное объяснение физического вакуума и предлагает новый взгляд на природу массы и взаимодействия фотонов.

1.3.1. Основные принципы ДКЭМ:

* Двумерность: ДКЭМ представляют собой двумерные объекты, похожие на тонкие мембраны, которые заполняют все пространство.

* Квантовость: Эти мембраны обладают квантовыми свойствами, что означает, что они подчиняются законам квантовой механики.

* Эфирность: ДКЭМ являются частью «эфира», – гипотетической среды, которая заполняет все пространство и является носителем фундаментальных физических взаимодействий.

* Динамичность: ДКЭМ постоянно находятся в движении и взаимодействуют друг с другом, создавая квантовые флуктуации в пространстве-времени.