Предыдущие статьи: "Геометрическая головоломка на выходные", "Электродинамика виртуальной Вселенной", "Механика виртуальной Вселенной", "Квантовая механика виртуальной Вселенной (часть I), (часть II)

Здравствуйте, дорогие читатели! В предыдущих работах, с которыми стоит ознакомиться для дальнейшего понимания предмета, мы строили физику для жителей виртуальной Вселенной, которые обратились к нам за помощью. Сейчас мы подошли к необходимости описать релятивистские явления, которые они используют в том числе, в повседневной жизни (такие как спутниковую систему геопозиционирования, например). Их наблюдения явно показывают, что физика на скоростях близких к скорости света начинает себя вести не так, как мы показали в статье про механику. В этой статье мы попытаемся разобраться в причинах такого поведения.

Итак, приступим. Получится длинновато, но интересно.

СПЕЦИАЛЬНАЯ И ОБЩАЯ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ

В статье о механике виртуальной Вселенной мы вывели довольно привычную картину: вихри фазового поля имеют массу, обладают инерцией, обмениваются импульсом, а их движение при малых скоростях и слабых взаимодействиях хорошо описывается законом F=ma. На этом уровне всё выглядело почти «по-ньютоновски»: есть скорости, ускорения, силы, траектории. И если ограничиваться повседневными скоростями и умеренными энергиями, то эта картина действительно прекрасно работает.

Но жители виртуальной Вселенной довольно давно заметили странную вещь. Когда скорости вихрей становятся сравнимыми с характерной скоростью распространения фазовых возмущений (той самой, которую они называют скоростью света), привычные ньютоновские формулы начинают давать систематические ошибки.

Часы на быстро движущихся объектах начинают идти медленнее, расстояния вдоль направления движения сокращаются, а попытки «разогнать» вихрь всё сильнее упираются в некоторый предельный барьер скорости. При этом никаких признаков разрушения самих вихрей, никаких «сверхнагрузок» или потери устойчивости не наблюдается — просто сама кинематика начинает вести себя иначе.

С точки зрения нашей фазовой модели это очень важный сигнал. Он означает, что ньютоновская механика, которую мы вывели раньше, — это не фундаментальный закон, а лишь низкоэнергетическое и малоскоростное приближение более общей динамики фазового поля. Она работает ровно до тех пор, пока скорости вихрей малы по сравнению с предельной скоростью распространения фазовых возмущений и пока временные и пространственные изменения фазовой конфигурации можно считать «медленными».

Именно здесь на сцену выходит специальная теория относительности. Но, в отличие от стандартного изложения, мы не будем вводить её как набор новых постулатов про «инвариантность скорости света» и «равноправие систем отсчёта». Вместо этого мы попробуем понять, откуда все эти эффекты возникают непосредственно в фазовой модели виртуальной Вселенной.

Напомню ключевой момент из статьи по электродинамике. Малые колебания лёгкой фазовой компоненты подчиняются волновому уравнению. А любое волновое уравнение имеет принципиальное свойство — возмущения в нём распространяются с конечной и строго определённой скоростью, которая задаётся коэффициентами при временных и пространственных производных. Физический смысл этого факта предельно прост. Если в некоторой точке фазового поля произошло возмущение, то соседние точки «узнают» об этом не мгновенно, а лишь через конечное время. Фаза не может перестраиваться быстрее, чем допускает её собственная динамика. Эта скорость и есть та самая фундаментальная скорость виртуальной Вселенной — аналог скорости света. Теперь вспомним, что «частицы» в нашем мире — это не точки, а устойчивые вихри фазового поля. Их движение — это не перенос абстрактных координат, а реальное перемещение фазовой конфигурации в пространстве. Но вихрь не может двигаться быстрее, чем сама фаза, из которой он состоит. Он не может «обогнать» собственную волновую оболочку. Поэтому предельная скорость для любого материального объекта в виртуальной Вселенной возникает автоматически — не как постулат, а как прямое следствие конечной скорости распространения фазовых возмущений. Иными словами, скорость света — это не «запрет природы», не особое правило для электромагнитных волн. Это просто фундаментальная скорость фазового поля, на фоне которого существуют и движутся все вихри. Именно поэтому никакой объект, обладающий массой (то есть устойчивой фазовой структурой), ни даже просто волна — не могут быть разогнаны выше этой скорости. Это сразу даёт нам глубокое понимание одного из ключевых постулатов специальной теории относительности: инвариантность предельной скорости — это не отдельное свойство электродинамики, а универсальное свойство фазовой динамики вакуума виртуальной Вселенной.

И вот здесь мы подходим к одному из самых тонких и непривычных моментов всей картины — к природе времени. До сих пор мы молчаливо использовали время t как универсальный параметр, в котором эволюционирует фазовое поле. Это «глобальное» время виртуальной Вселенной — параметр, входящий в уравнения движения фазовой конфигурации. Оно одинаково для всех уравнений, для всех процессов и для всех объектов. Это то время, в котором «дышит» сама фаза вакуума. Но вихрь — это не просто метка на фазовом поле. Это сложная внутренняя конфигурация, обладающая собственной динамикой. У вихря есть колебательные режимы, процессы перестройки, распады, взаимодействия. Все эти процессы идут в его собственном «внутреннем времени». И именно это внутреннее время вихря и является тем, что жители виртуальной Вселенной измеряют своими часами, находящимися на данном объекте. Таким образом, в нашей фазовой модели естественным образом появляются два времени — глобальное время поля, параметр t, в котором эволюционирует фазовая конфигурация всей Вселенной и собственное время вихря — параметр, который отсчитывает внутреннюю динамику конкретного материального объекта. Пока вихрь покоится или движется медленно, эти два времени практически совпадают. Но как только он разгоняется до скоростей, сравнимых с фазовой скоростью, или попадает в область сильных фазовых деформаций, темп его внутренней эволюции начинает отличаться от темпа глобального поля. И именно это расхождение времён и лежит в основе всех эффектов замедления времени, которые жители виртуальной Вселенной наблюдают в своих экспериментах. Теперь, когда у нас есть два времени — глобальное время фазового поля и собственное время вихря, мы можем понять, почему вообще возникает эффект замедления времени при движении.

Напомню ключевой факт из механики виртуальной Вселенной — масса вихря связана с плотностью фазовой энергии его внутренней конфигурации. Вихрь — это не «точка», а сложный устойчивый фазовый узор. Его «тикание», то есть его собственное время, определяется тем, как быстро внутри него происходят фазовые процессы: колебания, перестройки, обмены энергии. Пока вихрь покоится, вся его фазовая энергия «работает» на внутреннюю динамику. Но как только он начинает двигаться, часть фазовой энергии неизбежно уходит на перенос самой фазовой структуры в пространстве. Иными словами, часть энергетического ресурса вихря перераспределяется из внутренних степеней свободы во внешнее движение. Это ключевой момент. В фазовой модели замедление времени — это не «абстрактный эффект координат», а прямое следствие перераспределения фазовой энергии — чем быстрее движется вихрь, тем большая её доля уходит на перенос фазовой конфигурации и тем меньшая доля остаётся для внутренней динамики. А если внутренняя динамика идёт медленнее, то и собственное время вихря течёт медленнее. Формально это приводит к появлению хорошо знакомого множителя:

,

где — собственное время вихря, dt — глобальное время фазового поля, v — скорость вихря, а c — предельная скорость распространения фазовых возмущений.

В стандартной СТО этот множитель вводится через преобразования Лоренца. В фазовой модели он имеет совершенно прямой физический смысл — это просто соотношение между энергией, доступной для внутренней фазовой динамики, и полной фазовой энергией вихря. Если v << c, множитель почти равен единице — ньютоновская механика работает отлично. Если v -> c, множитель стремится к нулю, внутренняя динамика практически «замирает» и время для такого вихря почти останавливается относительно глобального фазового поля. Здесь становится видно, что эффект замедления времени не требует никаких геометрических «трюков» со временем, не связан с особенностями наблюдателя и не является результатом выбора координат. Это просто энергетический эффект фазового поля.

Теперь посмотрим на второй знаменитый релятивистский эффект — сокращение длины. В стандартной СТО говорят, что движущийся объект «сжимается» вдоль направления движения. Это часто выглядит как чисто кинематическое следствие преобразований координат. В фазовой модели механизм снова оказывается физически прозрачным. Любой протяжённый объект — это не просто набор вихрей, а связанная фазовая структура. Его «длина» вдоль некоторого направления — это пространственный масштаб, на котором согласована фазовая конфигурация этого объекта. Когда объект покоится, его фазовая структура стационарна. Но когда он начинает двигаться со скоростью, сравнимой с фазовой скоростью, фазовое поле внутри него перестаёт быть симметричным. Передняя часть объекта постоянно «подстраивается» под новое положение, задняя — «догоняет» через фазовые волны. В результате фазовая структура вдоль направления движения становится более «плотной», более сжатой, чем в поперечных направлениях. Грубо говоря, фазовое поле не успевает перестроиться одинаково во всех направлениях, и поэтому протяжённость устойчивой фазовой конфигурации вдоль движения уменьшается. Математически это снова выражается тем же самым множителем:

,

где — собственная длина объекта, а L — длина, измеренная в глобальном фазовом времени. Это важный момент. Замедление времени и сокращение длины — это не два независимых эффекта. Это два проявления одного и того же процесса — фазовой инерции и ограничения скорости перестройки фазового поля.

И здесь уже вырисовывается ясная логика того, почему никакой материальный объект в виртуальной Вселенной не может быть разогнан до скорости c. По мере роста скорости, внутренняя фазовая энергия всё больше уходит в перенос структуры, собственное время вихря замедляется, длина вдоль движения сокращается, а энергия, необходимая для дальнейшего разгона, растёт без ограничений. В пределе v -> c: собственное время стремится к нулю, фазовая структура вдоль движения стремится к нулевой протяжённости, а любая попытка увеличить скорость требует бесконечной фазовой энергии. Это не «запрет формул». Это прямое указание на то, что вихрь как устойчивая фазовая конфигурация просто физически перестаёт существовать как объект с внутренней динамикой при v = c. Он «превращается» в чистое фазовое возмущение — то, что жители виртуальной Вселенной и называют безмассовыми полями. Отсюда автоматически следует ещё один хорошо известный факт — объекты с нулевой массой (чистые фазовые волны) всегда движутся со скоростью c, а объекты с ненулевой массой — всегда медленнее c. И вот в этот момент происходит принципиальный перелом между ньютоновской механикой и релятивистской физикой. В ньютоновской картине пространство существует само по себе, время течёт одинаково для всех, а скорость — это просто отношение расстояния ко времени. В фазовой модели виртуальной Вселенной пространство — это геометрия фазового поля, время — это темп его эволюции, а скорость — это соотношение между переносом фазовой структуры и её внутренней динамикой. Когда энергия движения становится сравнимой с внутренней фазовой энергией вихря, пространство и время перестают быть независимыми параметрами. Они становятся различными проявлениями одной и той же фазовой динамики. Именно в этот момент и возникает релятивистская физика.

В специальной теории относительности мы рассматривали движение вихрей в однородном фазовом вакууме — таком, в котором свойства фазового поля одинаковы во всех точках пространства. Предельная скорость c, замедление времени, сокращение длины — всё это проявления того, как вихрь взаимодействует с неизменным фоном фазового поля. Но в нашей виртуальной Вселенной фазовый вакуум не является идеально однородным. Вокруг массивных вихрей фазовое поле искажается. Эти искажения изменяют и локальную плотность фазовой энергии и локальную фазовую «жёсткость», равно как и локальную скорость распространения малых фазовых возмущений. Именно здесь и рождается гравитация. В стандартной ОТО фундаментальным считается принцип эквивалентности — ускорение и гравитация локально неразличимы. В фазовой модели он возникает естественно и почти тривиально. Рассмотрим вихрь, находящийся в однородном фазовом вакууме, но испытывающий постоянное ускорение. Его фазовая оболочка деформируется асимметрично. С одной стороны она всё время «натягивается», с другой — «догоняется». Возникает устойчивый градиент фазовой энергии. Теперь рассмотрим другой случай: вихрь покоится, но находится вблизи другого массивного вихря. Там тоже возникает градиент фазовой энергии, потому что другой вихрь деформирует фазовый вакуум вокруг себя. С точки зрения внутренней фазовой динамики вихря эти две ситуации неотличимы. И в первом, и во втором случае он находится в несимметричном фазовом поле с постоянным энергетическим наклоном. Следовательно, ускорение и гравитация — это не два разных физическим явления, а два разных источника одной и той же фазовой деформации.

(Заметка на полях: теоретически, из-за колебательной природы всей системы и её связь через общее фазовое поле, может возникать чрезвычайно слабый (хотя, я его не оценивал — эта идея случайно пришла мне в голову, во время написания текста) эффект спонтанной синхронизации внутренних фаз, аналогичный синхронизации маятников Гюйгенса, что могло бы приводить к сверхмалым коррекциям хода времени; однако этот эффект, очевидно, пренебрежимо мал для любых практических масштабов и здесь не учитывается; однако, он может себя проявить, например, в явлениях сверхпроводимости).

Это и есть физический смысл принципа эквивалентности в фазовой модели. Теперь давайте посмотрим, что означает «гравитационное замедление времени» в этой картине. Мы уже знаем, что собственное время вихря определяется скоростью его внутренней фазовой динамики. Эта скорость зависит от того, какая доля фазовой энергии доступна для внутренних процессов. Вблизи массивного вихря фазовое поле «напряжено» сильнее. Значительная часть фазовой энергии оказывается «запертой» в поддержании деформированной структуры вакуума. В результате, для внутренних процессов остаётся меньше свободной фазовой энергии и внутренняя динамика замедляется, а собственное время всех процессов начинает течь медленнее. Именно это и проявляется как гравитационное замедление времени. Если два одинаковых вихря находятся на разных уровнях фазовой деформации, их часы будут идти с разной скоростью — даже если они покоятся относительно друг друга. В стандартной ОТО это записывается как:

,

а в фазовой модели это просто выражение того факта, что локальная фазовая жёсткость и плотность энергии вакуума зависят от присутствия массивных вихрей. В классической ОТО говорят, что масса «искривляет пространство-время» и поэтому тела движутся по геодезическим. В фазовой модели можно избежать абстрактных геодезических и сказать проще. Мы уже вводили определение силы, сила — это градиент фазовой энергии. Теперь, если массовый вихрь создаёт в вакууме градиент фазовой энергии, то любой другой вихрь, попадающий в этот градиент, будет испытывать ускорение, менять траекторию, искривлять своё движение. Он движется не потому, что его «тянет сила», а потому, что ему энергетически выгодно сдвигаться в сторону меньшей фазовой энергии, как мы это уже видели в ньютоновской механике. Разница с Ньютоном здесь только в том, что сам фазовый вакуум нелинеен, его деформации влияют на измерения длин и времени, а траектории перестают быть евклидовыми. Поэтому траектория тела в гравитационном поле становится тем же самым, что геодезическая в искривлённом пространстве-времени, но интерпретированная как путь минимальной фазовой энергии.

Особенно наглядно фазовая природа гравитации проявляется на примере отклонения света. В стандартной ОТО говорят, что свет движется по геодезическим искривлённого пространства-времени. В фазовой модели картина ещё проще. Фотон — это чистое фазовое возмущение, не связанное с устойчивым вихрем массы. Он распространяется вдоль линий наименьшей фазовой жёсткости — вдоль направления, в котором скорость фазовых волн максимальна. Но вблизи массивного вихря фазовая жёсткость вакуума меняется. Это означает, что скорость распространения фазовых волн становится пространственно неоднородной, фронты фазовых волн искривляются, а луч света отклоняется. Это полностью аналогично отклонению луча света в неоднородной оптической среде с переменным показателем преломления. Гравитационное отклонение света в фазовой модели — это просто фазовое преломление в деформированном вакууме. И теперь мы можем аккуратно сказать, что такое уравнения Эйнштейна в фазовой интерпретации. В стандартной форме они выглядят так:

.

В фазовой модели их физический смысл чрезвычайно прозрачен: левая часть описывает, как деформировано фазовое поле вакуума, а gравая часть описывает, как энергия и импульс вихрей загружают это поле. Постоянная G играет роль коэффициента фазовой жёсткости вакуума. По физическому смыслу это не «геометрические уравнения пространства-времени», а обычные уравнения состояния и упругости фазовой среды — сколько энергии мы вложили в фазовый вакуум, настолько он и деформировался. Как в любой упругой среде, нагрузка порождает деформацию, деформация влияет на распространение волн и движение объектов, а движение объектов, в свою очередь, меняет нагрузку. Так возникает замкнутая, самосогласованная динамика гравитации.

В пределе слабых деформаций фазового вакуума и малых скоростей все уравнения автоматически переходят в ньютоновскую форму. Градиент фазовой энергии становится обычным гравитационным потенциалом:

,

а уравнение движения вихрей становится:

.

Это означает, что ньютоновская гравитация — это просто линейное приближение упругих деформаций фазового вакуума. Всё «таинственное» в гравитации появляется только тогда, когда деформации становятся сильными и нелинейными. Мы видим, что и СТО, и ОТО в нашей виртуальной Вселенной не постулируются, не вводятся отдельно и не требуют особых геометрических гипотез, а возникают как кинематика фазовых вихрей в однородном вакууме (СТО) и динамика деформаций фазового вакуума под действием вихрей (ОТО). Пространство и время перестают быть «фоном». Они становятся проявлениями состояния фазового поля.

Мы получили принципиально важный вывод — ускорение и гравитация в фазовой модели — это не разные силы, а разные источники одной и той же деформации фазового вакуума.

В одном случае деформацию создаёт внешний агент, принудительно перестраивающий фазовое поле, в другом — другой вихрь, искажающий вакуум вокруг себя. Но для самого вихря, находящегося в этом поле, эти ситуации физически неразличимы. Это и есть фазовая формулировка принципа эквивалентности. Именно с этого принципа начинается путь к релятивистской физике. В привычной формулировке Эйнштейна он звучит так: «локально невозможно отличить равномерное ускорение от нахождения в гравитационном поле». В нашей фазовой картине мы видим, почему это так. И ускорение, и гравитация — это просто разные способы создать асимметрию фазовой энергии вокруг вихря. Теперь давайте сделаем ещё один шаг и зададим ключевой вопрос. Если вихрь постоянно находится в деформированном фазовом вакууме, то как это сказывается на ходе внутренних физических процессов? А именно — что происходит со временем? До сих пор мы рассматривали время как внешний параметр, одинаково текущий во всей виртуальной Вселенной. Такое приближение прекрасно работает для ньютоновской механики и даже для квантовой механики в слабых полях. Но если фазовый вакуум действительно деформируется — а мы уже показали, что вблизи массивных вихрей и в ускоренных системах координат это неизбежно — то равномерность хода времени оказывается под вопросом. В фазовой модели все физические процессы — от колебаний электронных оболочек до работы часов — определяются локальной фазовой динамикой поля. А фазовая динамика, в свою очередь, зависит от плотности фазовой энергии. Следовательно, если фазовая энергия меняется от точки к точке, то и характер протекания времени тоже обязан меняться от точки к точке. Это утверждение является не философским, а чисто физическим. Любые часы — будь то маятник, атомный переход или квантовая интерференция — в конечном счёте опираются на фазовую динамику. А значит, если фазовая энергия в данной точке выше или ниже, чем в другой, то и локальная частота всех процессов будет отличаться.

Таким образом, в фазовой модели замедление времени в гравитационном поле возникает не как «геометрический парадокс», а как прямая динамическая реакция фазового поля на наличие массы. Масса искажает фазовый вакуум -> меняется плотность фазовой энергии -> меняется характер фазовых колебаний -> меняется ход времени. Теперь мы можем дать аккуратную физическую формулировку гравитационного замедления времени:

Вблизи массивного вихря время течёт медленнее, потому что фазовое поле там находится в более напряжённом энергетическом состоянии, и все локальные колебательные процессы протекают с меньшей частотой относительно удалённых областей.

Это утверждение полностью соответствует стандартному результату общей теории относительности, но здесь оно получено не из геометрических аксиом, а из динамики фазового вакуума. Аналогичным образом объясняется и эффект замедления времени при движении. Когда вихрь движется с большой скоростью, его фазовая оболочка испытывает дополнительную кинетическую деформацию. Часть фазовой энергии начинает уходить в поддержание движения. В результате уменьшается «доступная» энергия для внутренних колебательных процессов, а значит — часы, движущиеся вместе с вихрем, начинают идти медленнее.

Таким образом, и гравитационное, и кинематическое замедление времени имеют одну и ту же фазовую природу. В первом случае энергия уходит на поддержание деформации вакуума, во втором — на поддержание движения вихря. Теперь мы можем сформулировать ключевой принцип специальной и общей теории относительности в фазовой форме:

Время — это не внешний универсальный параметр. Это локальная характеристика фазовой динамики поля.

Отсюда автоматически следуют все релятивистские эффекты — замедление времени, сокращение длины, предельная скорость распространения сигналов, искривление траекторий в гравитационном поле.

И теперь мы готовы перейти к следующему шагу — понять, каким образом деформация фазового вакуума может быть описана геометрически — то есть как искривление пространства-времени.

Там, где фазовое поле более «напряжено» энергетически, все внутренние процессы идут иначе. Это означает, что разные области пространства-времени перестают быть эквивалентными. И вот здесь возникает естественный вопрос — как удобнее всего описывать тот факт, что в разных точках мира и время течёт по-разному и расстояния измеряются по-разному? Ответ, который дала физика ещё в нашем мире, оказался чрезвычайно удачным. Это удобнее всего описывать геометрически, через искривление пространства-времени. В фазовой модели этот шаг перестаёт быть философским. Мы буквально видим физический механизм искривления — фазовый вакуум деформируется, меняется плотность фазовой энергии, меняется локальный масштаб времени и длин, а значит, меняется и «метрика», то есть способ измерять интервалы. В обычной ОТО это записывается через метрический тензор . В фазовой картине можно дать ему очень конкретный смысл — метрический тензор это эффективное описание того, как фазовая энергия поля масштабирует локальные интервалы времени и пространства. Мы можем сказать это ещё проще. Пусть в отсутствие масс и движений фазовое поле однородно. Тогда существует «эталонная» метрика — аналог плоского пространства-времени специальной теории относительности. Но как только появляется массивный вихрь, плотность фазовой энергии вокруг него меняется. Это автоматически означает, что локальная частота всех процессов уменьшается, локальные масштабы длин тоже меняются и прежняя «плоская» шкала измерения больше не подходит. Чтобы по-прежнему корректно описывать движение вихрей, распространение волн и работу часов, жители виртуальной Вселенной вынуждены ввести новую локальную меру расстояний и времён. Так и возникает искривлённая метрика пространства-времени. Геометрия здесь — не первична. Первична фазовая энергия, а геометрия — это лишь удобный язык её описания.

В ньютоновской механике мы говорили, что тело движется так, как будто на него действует сила — градиент энергии.

В общей теории относительности говорят иначе: тело движется по геодезической линии искривлённого пространства-времени. Это выглядит как два разных языка описания, но в фазовой модели становится ясно, что это одно и то же.

Ранее мы показали, что сила = градиент фазовой энергии, масса = энергия стационарной фазовой конфигурации.

Теперь добавим к этому ещё один факт — фазовая энергия меняет локальную метрику Из этого следует прямая логическая цепочка — масса искажает фазовый вакуум, искажение фазового вакуума меняет локальные масштабы времени и длин, изменение локальных масштабов означает искривление метрики, а в искривлённой метрике «прямые линии» уже не прямые. Свободный вихрь просто следует по ближайшей «прямой» линии этой метрики — по геодезической. Именно поэтому в ОТО гравитация выглядит не как сила, а как геометрический эффект. Но в фазовой модели мы видим, что геометрия — это форма записи фазовой динамики, а геодезическая — это просто траектория минимального фазового действия. Свободный вихрь не «чувствует силы». Он просто движется так, чтобы его фазовая конфигурация испытывала наименьшую возможную перестройку в деформированном вакууме.

Итак, мы подошли к самому «страшному» месту — уравнениям Эйнштейна. В стандартной формулировке они выглядят так:

.

Слева — геометрия, справа — энергия и импульс. Но в фазовой модели смысл этого уравнения становится удивительно прозрачным — геометрия пространства-времени должна откликаться на фазовую энергию поля так же, как любая упругая среда откликается на напряжение. По сути, фазовый вакуум — это особая нелинейная упругая среда. В ней это не абстрактный «тензор энергии-импульса», а просто плотность и потоки фазовой энергии, — это мера того, как именно эта энергия искривляет локальные масштабы времени и пространства.

Тогда уравнения Эйнштейна — это не загадочное равенство «геометрия = материя». Это уравнения состояния фазового вакуума, они связывают деформацию вакуума (метрику) с его энергетической нагрузкой (тензор энергии фазового поля). Именно поэтому пустое пространство-время (без фазовой энергии) стремится быть плоским, а вблизи массивных вихрей оно неизбежно искривляется. По своей физической сути уравнения Эйнштейна в фазовой модели — это просто закон баланса, насколько сильно фазовое поле можно согнуть данной плотностью энергии.

Теперь ясно и место специальной теории относительности. Если фазовая энергия однородна, гравитационных деформаций нет, но вихри двигаются быстро, то фазовое поле всё равно испытывает кинематические деформации, связанные с переносом энергии. Из этого автоматически следуют — предельная скорость распространения возмущений, замедление времени при движении и сокращение длин. То есть СТО — это динамика фазового поля без гравитационных искажений, но с учётом его конечной жёсткости и предельной скорости отклика. А ОТО — это уже фазовая динамика с учётом гравитационной деформации вакуума. Между ними нет принципиальной пропасти. Это два режима одной и той же фазовой реальности.

На этом этапе уже проявляется полная цепочка преемственности. В ньютоновской механике мы описывали, что сила = градиент энергии, в фазовой механике мы уточнили, что сила = градиент фазовой энергии. В релятивистской фазовой картине градиент фазовой энергии = искривление локальной метрики. В слабых полях и при малых скоростях геометрические эффекты малы, и траектории вихрей почти совпадают с ньютоновскими. Именно поэтому ньютоновская механика так хорошо работает в повседневной жизни. Это просто низкоэнергетическое приближение фазовой гравитации.

Теперь сделаем небольшой шаг в сторону космологии.

До сих пор мы говорили о локальных вещах — движущийся спутник, поверхность планеты, окрестность массивного вихря. Но наша виртуальная Вселенная — это не бесконечная плоскость, а компактная сфера S³, у которой есть глобальная фазовая конфигурация. У этой конфигурации есть свой медленный, но упорный процесс — глобальное «старение» фазы. Радиус S³ и её фазовая кривизна могут зависеть от глобального времени T. Вместе с этим может медленно меняться и базовая частота фазовых колебаний вакуума в целом. Что это значит для света от далёких галактик? Представим — далёкая галактика излучила фотон в момент . В тот момент глобальная фазовая частота вакуума была . Фотон летел, фаза Вселенной медленно эволюционировала. Когда мы поймали этот фотон в момент, базовая частота вакуума уже стала другой — . Наш спектрометр фактически сравнивает колебания фотона с локальной частотой фазовых процессов здесь и сейчас. Если за время полёта фаза «состарилась» и наша локальная частота уменьшилась, то один и тот же фотон будет выглядеть покрасневшим:

.

(Здесь важно помнить, что в фазовой картине частота — фундаментальная величина, а длина волны — производная: . Поэтому красное смещение естественно выражать через частоты. Формулы с длиной волны просто эквивалентны — это тот же z, переписанный другим способом.)

В стандартной космологии это объясняют расширением метрики — пространство растянулось, длина волны растянулась вместе с ним, частота упала. В фазовой картине можно дать альтернативную интерпретацию — красное смещение может быть следствием не роста расстояний как таковых, а глобальной эволюции фазовой частоты вакуума — того самого глобального «старения» фазы на S³. Математически эти два описания могут приводить к очень похожим формулам. Но физическая картинка другая — в одном случае мы говорим «само пространство растягивается», а в другом — «глобальный ритм фазового поля меняется, и все локальные часы подстраиваются под него». И то, и другое в принципе можно проверять наблюдениями — но это уже тема для отдельной статьи о фазовой космологии.

В обычной релятивистской физике время выглядит капризно — то замедляется от скорости, то от гравитации, то растягивается вместе со Вселенной. В фазовой модели виртуальной Вселенной всё становится гораздо более приземлённым. Есть глобальное время T — параметр, в котором эволюционирует фазовое поле на S³ (глобальное время T не является «супер-часами» или физической сущностью, это параметр в котором эволюционируют решения для глобальной фазы; ни один наблюдатель не может его измерить напрямую), есть локальное операционное время — счётчик фазовых колебаний в данной области. Замедление времени — это просто изменение локальной фазовой частоты из-за движения, гравитации или глобальной эволюции, а красное смещение можно понимать как следствие глобального изменения фазового фона, даже без явного расширения пространства. В этой картине время перестаёт быть загадочным «четвёртым измерением» и становится более физичным — скоростью, с которой фаза Вселенной успевает менять своё состояние.

В качестве «заметки на полях»
Фаза Вселенной не стареет бесконечно. Глобальная SU(2)-фаза имеет собственную динамику и стремится найти устойчивый ритм — состояние, где её «дыхание» полностью стабилизируется. Если параметры вакуума лежат в физически разумном диапазоне (а в нашей виртуальной Вселенной мы как раз это и предполагаем), то фаза выходит на стационарное состояние. В такой картине не существует «конца времён», ритм фазы становится постоянным, время течёт стабильно, а красное смещение перестаёт расти. Более того, возможны и мягкие циклы — фаза может чуть ускоряться или замедляться, давая нам удивительно естественную картину циклической, но несингулярной космологии.

Однако, это уже тема для следующей статьи о космологии нашей виртуальной Вселенной. Может, нам даже удастся объяснить, почему самый новый орбитальный телескоп жителей виртуальной Вселенной видит очень старые галактики там, где по их представлениям должна быть только горячая плазма.