Христо Христов, Поглед към невидимата вселена

Поглед към невидимата вселена

Ще прочетем за квантовите представи от учебника по
физика на подрастващите:

„Задачата за теоретично обясняване на спектъра на
светлината беше решена от немския физик Макс Планк с
помощта на хипотезата, че електромагнитното лъче-
ние може да се излъчва само на определени порции, ко-
ито той нарича кванти...

Голям брой опити обаче показаха, че хипотезата на
Планк е вярна. Нещо повече. По-късно бе установено, че
всички микрообекти се подчиняват на подобни законо-
мерности и приличат ту на вълни, ту на частици.”

Нямаме представа как ще се справят децата с толкова
непознати думи, но учебникът не ги жали и ще ги запознае
и с„вълната на вероятност” на микрочастиците.

Основание за хипотезата на Планк е граничната честота
при външния фотоефект. Това „изключително важно при-
родата явление” и в сегашно време си остава единствена
опора на Квантовата теория. Така е, но тази граничната
честота може да се обясни поне с още няколко хипотези.

Останалият „голям брой опити” ереално нито един–
учените опитват да добавят „Комптонов ефект”, но доказа-
телството им издиша. Можем да го признаем поне наполо-
вина, но ефектът ще бъде нищожен.

Ефектът от научната революция е поразяващ – Механи-
ката на Галилей и Нютон и Електродинамиката на Максуел
са изпратени в небитието. Това не е взривен процес, a про-
цес, който започва във втората половина на 20-те години и
завършва след Втората световна война.

Новата Квантовата теория е неописуема – няма как да я
опишем и даваме само извадка на основните ѝ идеи от
учебника по физика:

49

Христо Христов

Основи на Квантова теория

(Представителна извадка от учебника по физика)

„§. Вълнови свойства на частиците
Задълбоченото изучаване на природата на светлина-
та доведе приемането на двойствения и корпускулярно
вълнов характер. От една страна редица оптически про-
цеси (интерференция, дифракция) могат да се обяснят,
като се приеме, че светлината представлява вълнов
процес с определена честота ν (дължина на вълнатаλ).
Други оптически явления (фотоефект Комптонов
ефект) могат да се обяснят задоволително само ако
светлината се разглежда като поток от частици – фо-
тони, които се схващат като порции кванти енергия,
свързани с честотата чрез зависимостта

= hν = mc2

Фотонът притежава импулс p = m.c, който може да
бъде изразен чрез дължината на вълната p = h/λ.

Френския физик Луи дьо Бройл, изхождайки от интуи-
тивни съображения за симетрия в природата, придава
(1924г.) на последната формула универсален характер,
като постулира, че тя е валидна, както за фотона, така
и за всяка частица, която притежава импулс p.

На всяка частица с маса m, която се движи със ско-
рост v,се преписва дължина на вълната λ определена от
равенството

λ = h/p

Тази формула на дьо Бройл лежи в основата на съв-
ременната физика.”

„§. Вълнова функция
Наличието на вълнови свойства на микрочастиците
показва, че класическата механика не може да даде пра-

50

Поглед към невидимата вселена

вилно описание на поведението на тези частици. Възник-
ва необходимост от нова механика, която да отчита
съществуването както на корпускулярните, така и на
вълновите свойства на микрочастиците.

Съчетанието на тази двойственост е възможно, ако
се подходи към проблема статистически, т. е. ако по-
ведението на микрочастиците се опише с помощта на
вероятности...

Ако поведението на дадена микрочастица се описва
от някаква функция ψ(x,y,z,t), която се нарича вълнова
функция (или пси функция), то вероятността dW- час-
тицата да се намира в елементарен обем dV е пропор-
ционална на [ψ]2 и на dV

dW = [ψ]2 dV

От това равенство се вижда, че [ψ] 2има смисъл на
плътност на вероятността, т.е. определя вероят-
ността частицата да се намира в дадена точка на
пространството. Физически смисъл има не самата фун-
кция, а квадрата на нейния модул [ψ]2 = ψ. Ψ*, къдетоψ*
е комплексно спрегната на ψ...”

§. Уравнение на Шрьодингер
В класическата механика уравнението на Нютон
(втория закон на Нютон) дава възможност да се опреде-
лят скоростта и координатите (положението) на тя-
лото в кой и да е момент... Като се има предвид двойст-
вената природа на микрочастиците, трябва да се наме-
ри уравнение, което да описва тяхното движение. Поне-
же вероятността да се намира частицата в точката
(x,y,z) в момент t се определя от [ψ] 2, то естествено е
да се допусне, че това уравнение трябва да бъде относно
ψ. Такова уравнение, което представлява основно урав-
нение на нерелативистичната квантова механика, е
намерено от Е.Шрьодингер и носи неговото име.”
Нямаме какво да добавим или оспорим, защото всички-

51

Христо Христов

те твърдения на учебника са божествени – падат от небето.
Някой ги намира и „изхождайки от интуитивни съображе-
ния”, разбира, че това е Божа истина и ни уведомява от
научните висини за откритието си.

Резултатите от Квантовата теория са смайващи – нашата
Вселена е препълнена с микрочастици. Най-лична частица
е квантът и ще го представим по-подробно.

Квантът, със съвременно научно наименование
„Електромагнитен квант”, е частица съвсем различна от
частиците в нашите представи – те имат размери, маса и
съответно енергия.

– Квантите нямат размери и основната им характе-
ристика е дължина на вълната. Има малки кванти с дъл-
жина на вълната до десетки километри – радиовълни, а по-
големите са с много малка дължина на вълната – измерва
се с милиардни части от метъра (нанометри) – светлинни,
ултравиолетови, рентгенови и гама лъчи.

– Квантът има енергия, която е пропорционална на
честотата.

Честота е повторение на нещо във времето, но в случая
не е ясно какво се повтаря. Най-малка е енергията на ради-
овълните, които имат най-голяма дължина на вълната, а
най-голяма е на гама лъчите.

– Уникално е и поведението на кванта – той се проявя-
ва ту като частица, ту като вълна според ситуацията, в която
е попаднал. Теорията не обяснява как съвместява двете си
роли, но квантът е цяла (без съставни части) частица и
трябва да приемем, че квантът е частица с раздвоено пове-
дение.

– Ролята на вълна позволява на електромагнитния
квант да набира мигновено, точно за нула време скоростта
на светлината. Другите частици и да се ускоряват, цяла веч-
ност не могат да я достигнат. Електронът не може да дос-
тигне скоростта на светлината, не може и протонът, дори

52

Поглед към невидимата вселена

да го ускорява свръхмощният ускорител (колайзер) на
ЦЕРН.

За разлика от другите частици квантите не могат да се
движат с по-малка скорост от тази на светлината.

– Ролята на частица се появява при взаимодействието
на кванта с други физически обекти.

– Вероятността да се сблъскат два кванта е точно
нула, което ще рече, че квантите не взаимодействат по
никакъв начин със себеподобните. Нямаме представа как
успяват да се разминат – във всеки кубически сантиметър
винаги има милиарди кванти, които се движат със скорост-
та на светлината и няма нито една катастрофа.

Електромагнитния квант има и собствено поле – „Поле
на електромагнитния квант”. То играе някаква неясна
теоретична роля.

Освен кванта модерната физика е открила и около 200
други елементарни частици. Броят им непрекъснато нарас-
тва, но някои теоретични частици отпадат, когато учените
имат причина да ги забравят. По тази причина нямаме
представа за точния им брой.

Елементарни частици

За описанието им ще се придържаме към класификаци-
ята на видния немски физик Вернер Хайзенберг. Ще полз-
ваме и цитати от монография му „Introduction to the unified
Field theory of elementary particles”.

Квантовата теория разделя „спектъра” на елементарни-
те частици на две основни групи според статистиката
(преброяването):

„Преди всичко спектърът може да се раздели на бозо-
нов и ферми клон, т.е. частици, подчиняващи се на ста-
тистиката на Бозе или статистиката на Ферми. От

53

Христо Христов

лоренцовата и RCT инвариантност следва, че всички
частици с полуцял спин трябва да са фермиони, а части-
ци с цял спин – бозони. Бозоните имат нулево барионово
и лептоново число.”

Бозони
Най-виден представител на тази група е електромаг-
нитният квант, известен и като фотон, гама квант (γ) и
само катоквант. Неофициално вече го представихме, но
това представяне не е научно и трябва да дадем думата на
науката:
„Фотонът заема особено място, защото не участва в
силните взаимодействия и неговото място сред бозо-
ните е аналогично на лептоните в групата на фермио-
ните. Заряда на фотона е нула, но изоспина на тази час-
тица няма определено значение.”
Други представители на бозоните са

π-мезоните:
π+ – маса 139,58 MeV изоспин 1, спин 0 – съществува
2,55.10- 8 секунди.
π- – маса 139,58 MeV изоспин 1, спин 0 – съществува
1,78.10-16 секунди.
π0 – маса 134,97 MeV изоспин 1, спин 0 – съществува
2,55.10- 8 секунди.

К мезоните:
К+ – маса 493,8 MeV изоспин ½, спин 0 – съществува
1,23.10- 8 секунди.
К- – маса 493,8 MeV изоспин ½, спин 0 – съществува
1,23.10- 16 секунди.
К0 – маса 497,7 MeV изоспин ½, спин 0 – съществува
0,88.10- 10 секунди.
Следва рояк от бозони с маса до 1500 MeV, спин от 0 до
2 и време на съществуване от порядъка на 10- 23 ÷ 10- 24 се-
кунди.

54

Поглед към невидимата вселена

Бозоните се характеризират с още четири квантови чис-
ла, които не показваме в таблицата.

В групата на бозоните е и съвременния научен герой,
сътворил нашата Вселена, божествената частица – Х бозон.

Фермиони
В тази група са най-важните елементарни частици – тук
са електронът, протонът и неутронът.
„Фермионите се разделят на два силно отличаващи се
един от друг класа – бариони и лептони. Лептонната
група съдържа едва няколко частици (електрон, мюон и
два вида неутрино)... останалите фермиони са в групата
на барионите.”
Лептони по реда на представяне са електронно антине-
утрино, мюонно неутрино, електрон, положителен и отри-
цателен мюон.
νе – маса 0, спин ½ – съществува ∞
ν μ- маса 0, спин ½ – съществува ∞
е- – маса 0,5110 MeV, спин ½- съществува ∞
μ+ – маса 105,66 MeV, спин ½- съществува 2,2.10- 6 секун-
ди
μ- – маса 105,66 MeV, спин ½ – съществува 2,2.10- 6 се-
кунди

Бариони – протон и неутрон и Λ частица:
p – маса 938,26 MeV, изоспин ½, спин ½ – съществува ∞
n – маса 939,55 MeV, изоспин ½, спин ½ – съществува
1001секунди
Λ – маса 1115,4 MeV, изоспин 0, спин ½ – съществува
1,01.10- 10 секунди
Следват още много бариони с маса до 2825 MeV, изос-
пин до 3/2, спин до 11/2 и време на съществуване от поря-
дъка но 10- 23 – 10- 24 секунди. Тук сме спестили две важни
квантови числа, които характеризират фермионите.
Класификацията по Хайзенберг е представителна, но и

55

Христо Христов

поостаряла. Междувременно са се появили и още елемен-
тарни частици. Поставеният на първо място фермион –
електронно антинеутрино е прародител на цял рояк неут-
рина и антинеутрина. Имаме информация за 9 основни
групи неутрина, но е възможно вече да са станали повече.

Електронът има и специални квантови числа, които му
помагат да се ориентира в атома – в един електронен слой
не може да има електрони с еднакви квантови числа. Това
твърдение се нарича „принцип на Паули”.

Неутрината имат и собствени полета, за които информа-
цията е оскъдна или по-точно няма такава. Логиката на
тяхното съществуване е колкото проста, толкова и изуми-
телна: Има електромагнитен квант – има поле на електро-
магнитния квант; има неутрино – трябва да има и неутрин-
но поле.

Неутрината имат характеристики подобни на електро-
магнитните кванти. Появяват се и моментално набират
скоростта на светлината, но енергията им е значително по-
голяма. Първото неутрино е открито теоретично от Паули в
1930 година – електронно антинеутрино по съвременна
класификация. Получава се при разпада на неутрона на
протон и електрон

n0 = p+ + e- +νе

Неутриното на Паули още не се е появило на белия свят.
Учебникът твърди, че е засечен неговият брат близнак,
електронното неутрино:

„Съществуването на неутриното е потвърдено
опитно през 1955 година, а антинеутриното засега е
въведено само теоретично”.

Изумително! „Физически обект” съществува вече повече
от 90 години, без да има и помен за появяването му. Няма
и шанс то да бъде засечено, защото по идея неутрината
нямат характеристики, които да бъдат пряко регистрирани.

Повече от изумително е, че се подценява фундаментал-

56

Поглед към невидимата вселена

на за науката за природата реакция. Разпадът на неутрона
на протон и електрон е единствената реакция, която ни
дават надеждна информация за структурата на Вселената.

От тази реакция зависи представата ни за Вселената,
защото стабилната материя, която виждаме или регистри-
раме в нашата Вселена е изградена само от тези три ста-
билни елементарни частици. Другите частици, с време на
съществуване по-малко от милионна част от секундата, са
междинни състояния на материята, които се получават при
пряк сблъсък на атоми с протони или неутрони.

Съвременния научен герой, сътворил Вселената – бо-
жествената частица Х-бозон, би трябвало да е неизвестна
частица, отговорна за силите на гравитация, но не сме си-
гурни за тази информация. Причината е, че при целия шум
около експеримента Големият взрив нямаше информация
за дейността на тази божествена частица, а след експери-
мента информацията беше още по-малко. Така и не разб-
рахме, разбраха ли учените какво са открили.

Вероятната причина за малкото информация е, че уче-
ните считат за излишно да се вторачваме в подробностите
на тяхната работа, защото са сигурни, че няма да ги разбе-
рем. Пък и кой обича да му гледат в паницата?

Така или иначе експериментът беше приключен успеш-
но и Х-бозона бе изпратен скоропостижно в историята с
почетна нобелова награда. Това не е голяма изненада, за-
щото с почести си отидоха и кваркът (предшественик на Х-
бозона) и много други „Нобелисти” от десетилетия насам.

„Големият взрив”, който според рекламата можеше да
разцепи Земята, отекна като черешовото топче на нашите
деди, но науката уверено върви напред. Така и трябва да
бъде, защото ретроградното мислене няма да ѝ помогне.
Сега учените са се заели с непредсказуемата „тъмна мате-
рия”, която са предсказали в теоретичния „Стандартен мо-
дел на Вселената”.

57

Христо Христов

Нямаме представа на какъв стандарт се основава този
модел, но сме сигурни, че научният стандарт за реално
съществуване на физически обекти във Вселената е изк-
лючително нисък.

Къде е мястото на по-големите физически обекти като
прашинки, метеорити, астероиди, планети и звезди в кван-
товата Вселена?

Според Квантовата теория тези обекти са частици с мно-
го малка дължина на вълната на Дьо Броил и можем да
считаме, че са локализирани на едно място.

Ако някой не е разбрал какви обекти и процеси описва
квантовата теория, то причината не е в него. Причината е в
огромния теоретичен напредък на съвременната физика.
Откритията валят и Вселената става все по-непознаваема за
нас и вероятно и за самите учени.

58

Поглед към невидимата вселена

Теория на относителността

Теорията на относителността се появява изневиделица.
През 1905 година младият учен Алберт Айнщайн създава
теория, в която се опитва да надскочи гигантите в науката
физика Майкъл Фарадей, Джеймс Максуел и все още жи-
вия Хендрик Лоренц.

За встъпление ще прочетем едно похвално слово за тео-
рията:

„В началото на ХХ в. Алберт Айнщайн прави две рево-
люционни открития. Всяко води до коренна промяна в
нашето разбиране за пространството и времето. Айн-
щайн премахва абсолютните, сковани постройки, изгра-
дени от Нютон и издига собствена кула, обединявайки
пространството и времето по напълно неочакван начин.
След неговата намеса времето става толкова препле-
тено с пространството, че реалността на едното вече
не може да се разглежда отделно от реалността на
другото...

Айнщайн формулира идеите си в статията по време
на напрегнати пет седмици през април и май 1905 г., но
проблемите, които тя най-сетне решава, го тормозят
повече от 10 години. Но ето къде е проблемът. Оказва се,
че уравненията на Максуел не позволяват на светлина-
та да изглежда неподвижна. Юношата Айнщайн се пита
– как да си обясним този очевиден парадокс?

Десет години по-късно Айнщайн дава на света своя
отговор със специалната теория на относителността.
Има много дебати относно интелектуалните корени на
откритието на Айнщайн, но няма съмнение, че критична
роля е изиграла неговата непоклатима вяра в просто-
тата...

59

Христо Христов

Десет години по-късно Айнщайн забива последния пи-
рон в ковчега на нютоновските възгледи, като пренапис-
ва законите на гравитацията.”

Словото е на доктор на физическите науки, който се
подвизава и като писател. Да, велико събитие и ако съдим
по словото, можем да го сравним само с делата на Христа,
но с пироните докторът малко е прекалил. Той ни е съвре-
менник и би следвало да знае, че космическите полети се
изчисляват по Нютон, а механиката на Галилео Галилей и
Исак Нютон ни служи вярно вече три и половина века. До
ден днешен не ни е подвела за нито едно природено явле-
ние или физически процес.

Теорията наистина е приказна. Младият принц астро-
навт се завръща след години междузвездно пътешествие.
Минали са повече от 200 земни години, но той е все така
млад и красив...

Но историята ни разказва друга приказка. Младият тога-
ва учен Алберт Айнщайн е сбъркал посоката на времето в
основополагащия за теорията научен труд (Zur
Elektrodynamik der Bewegter Korper – 1905 г.). Изтипосал е
някаква формула за хода на времето на „условно движещ
се със скорост V наблюдател”, но тълкува формулата пог-
решно и в текста твърди, че неговото време тече по-бавно.

Това е доста неприятно, защото авторите на учебници
леят доста пот, докато „докажат”, че времето тече по-
бавно. По-неприятно е, ченаучното време е принудено и в
съвремието да тече по-бавно, напук на всички часовници,
които избързват при нарастване на енергията на системата.

По същия начин Айнщайн скъсява и метъра, но в инте-
рес на истината трябва да кажем, че той се коригира. В
лекциите си в САЩ през 1921 година тихомълком сменява
местата на „наблюдателите”. Оттогава не споменава и за
часовника, и за метъра. Възможната причина за това е Ло-
ренц – големият учен се е преселил в Америка и се издър-

60

Поглед към невидимата вселена

жа като уредник на музея на едно американско „Светило”.
Но това е само наша догадка.

Електромагнитния етер (поле), с който Максуел запълва
празното пространство, е предизвикателство за учените
физици. Майкълсън и Морли правят експеримент, с който
опитват да открият „етерния вятър” от движението на Зе-
мята около Слънцето – Слънцето се приема за неподвижно.
Уредът, с който двамата учени правят експеримента, е го-
лям интерферометър с перпендикулярни рамена дълги по
30 метра, закрепени на бетонна плоча, потопена в живак.
Уредът може да се върти и учените се надяват да регистри-
рат изменения в картината на интерференция при завърта-
не на уреда на 90 градуса спрямо посоката на движение на
Земята. Изменение в картината не се регистрира.

Изчисленията са формално точни, но постановката на
експеримента е спорна, защото се приема, че рамената на
уреда имат абсолютна дължина. Примерно, ако рамената
се променят по формулата на Айнщайн от теорията на от-
носителността, отклоненията на линиите на интерференция
ще бъдат двойно по-големи от изчислените от Майкълсън.

Експериментът не регистрира отместване на линиите на
интерференция. Липсата на отместване може да се обясни
с хипотеза, че метърът следва скоростта на светлината.
Според съвременната дефиниция на метъра той наистина
ще следва точно скоростта на светлината. Така е от гледна
точка на съвремието, но исторически нещата са различни.
Експериментът на Майкълсън и Морли от 19 век си остава
единствено „доказателство” против Електромагнитното
поле на Максуел.

Идеята на младия Айнщайн да се откажем от независи-
мите измерения за време и разстояние и да ги направим
зависими от относителната скорост е абсурдна. Ако тази
скорост е между две тела, е очевидно, че„наблюдателите”
от двете тела ще стигнат до противоречиви (взаимно изк-

61

Христо Христов

лючващи се) заключения. Всеки ще твърди: часовникът на
другия изостава; метърът на другия е по-къс; енергията на
другото тяло е по-голяма.

Кой е по-прав?
Хипотезата на Айнщайн за светлината – „Скоростта на
светлината е универсална константа” също е логически
абсурд. Скоростта е векторна величина и има големина и
посока. Затова и скоростта на светлината не може да бъде
константа – векторни константи няма и в математиката. А
от физическа гледна точка – лъчи от светлина, от какъвто и
да е източник, не могат да падат с еднаква скорост върху
две, движещи се едно спрямо друго тела. Това е абсурд.
Ще представим кратко резюме на теорията:

Теория на относителността

(Резюме с пояснения)
§1. Определение на едновременността
Разсъждавайки за едновременносттана две събития в
пространството, Айнщайн запълва пространството с часов-
ници, сверени със светлинни лъчи. Отчитайки времето по
най-близкия часовник, Айнщайн стига до извода:
„В съгласие с опита ще приемем, че величината V е
универсална константа (скорост на светлината в
празно пространство)”.
В § 2. „За относителността на дължината и интер-
вала от време”
Айнщайн формулира два принципа (постулата):
1.Законите, по които се променят състоянието на
физическите системи, не зависят от това към коя от
двете координатни системи, движещи се относително
една спрямо друга равномерно и праволинейно, се отна-
сят тези изменения.”
Така звучи първият постулат на тромавия немски на ав-
тора. На по-прост език принципът означава – физическите

62

Поглед към невидимата вселена

процеси протичат еднакво, откъдето и да ги гледаме.
2. „Всеки лъч светлина се движи с определена ско-

рост V в „неподвижна” координатна система, незави-
симо от това, дали лъчът светлина се изпуска от не-
подвижно или движещо се тяло.”

Тук всъщност Айнщайн цитира експерименталния факт –
„скоростта на светлината не зависи от скоростта на излъч-
ващия източник”. Но едновременно го отъждествява с
твърдението си, че „скоростта на светлината е универ-
сална константа”, което е абсурдно.

§. 3.Теория за преобразуване на координатите и вре-
мето...

Айнщайн изпраща един лъч светлина и го отразява:
„Нека от началото на координатната система к в
момент τ0 изпратим лъч светлина по ос Х в точка х1,
който се отразява от там в момент τ1 към началото на
координатите, където пристига в момент τ2 ; тогава
трябва да има съотношение

(τ0 + τ2) = τ1

От това съотношение Айнщайн прави извода, че коор-
динатите и времето в „условно подвижната” координатна
система ще се преобразуват с коефициент

β= /

§ 4. Физически смисъл на получените уравнения за
движещите се твърди тела и движещите се часовници

– Размерите по ос Х се скъсяват в отношение
1: − / и при това колкото е по-голяма v, толкова
повече...

– Показанието на часовника (наблюдавано от непод-
вижната система) изостава в секундата на

(1 – − / ) сек.

63

Христо Христов

В по-късните работи формулите са представени в по-
прегледен вид

x’ = / t’ = / се

Формулите показват точно обратното:метърът
удължава, а часовникът ускорява хода си.

§5. Теорема за събиране на скорости
Съгласно теорията относителната скорост между две те-
ла не може да бъде по-голяма от скоростта на светлината.
Но скоростите се събират като вектори и Айнщайн е прину-
ден да измисли ново „правило за събиране на скорости”.
Според формулата два космически кораба, излетели със
скоростта на светлината от Земята в противоположни посо-
ки, ще се отдалечават един от друг със същата скорост.
Това е абсурд, но официално това е най-точният метод
за събиране на скорости в модерната физика.
До ден днешен никой не е и помислил да изчислява по
правилото на Айнщайн, но сме го проверили – формулата
за относителната скорост гарантира грешен резултат, както
и сверим часовника и да нагласим метъра.

64

Поглед към невидимата вселена

Реалната вселена

С напредъка на съвременната физика Вселената става
все по-непознаваема за насхората. Оказва се, че живеем в
свят, в който царства пълен хаос. За капак има и пълно без-
законие – в модерната физика няма нито един закон – Все-
лената се управлява от принципи, постулати и подобни,
намерени от гении.

Вложени са достатъчно средства за изучаване на Вселе-
ната, но от това не произлиза нищо ново. Е, има достатъчно
време за нови научни постижения, но е видно, че теоре-
тичната научна мисъл вече се задъхва.

Не очакваме да се случи нещо повече от обявление за
ново откритие, а е очевидно, че в модерната физика няма
идея за посоката на бъдещите изследвания – стреля се на-
посоки с надеждата от някой храст да изскочи заек. Хваната
е някаква пътека – учените изследват собствените си тео-
рии, но то май се получава, че изследват себе си.

Пътят към познание на Вселената не може да е безкра-
ен. Все някога трябва да спрем и да почакаме, примерно
няколко хиляди години, поради липса на принципно нова
информация. Много вероятно е това време да наближава –
от около 70 години няма информация за различни като
същност физически обекти и взаимодействия. Информация
има достатъчно и проблемът е, че съвременният човек е
претъпкан с информация и трудно се ориентира за нея. Да
се ориентира в теоретичния хаос, създаден от модерната
физика, пък е въобще невъзможно, а няма дори плахи опи-
ти да се подреди Вселената.

И сега информацията за Вселената е предостатъчна за
една, в общи линии завършена представа, за реалната
Вселена. Да се чака някое велико откритие да освети вер-

65

Христо Христов

ния път към Вселената е несериозно. Не откритията, а под-
редбата и анализът на информацията водят към по задъл-
бочени знания за реалната Вселена. Това обосновава стре-
межа ни да направим невидимата Вселена видима и с
просто око. Но какво е реалност?Виждал ли е някой такова
нещо?

Очевидно не, защото всичко около нас и в цялата Вселе-
на е изградено от невидими елементарни частици, неви-
димо пространство и невидими полета. Информацията ни
за Вселената е косвена, но нейните носители са материал-
ни – електромагнитни колебания. Получената информация
не е субективна, а единствена друга възможност е да е
обективна.

Наличието на обективна информация ни дава възмож-
ност да опознаем Вселената като нещо материално, т.е.
реално съществуващо, независимо от това дали знаем за
него, виждаме го или си го представяме. Тази обективна
информация прави фантазирането за Вселената излишно.

Обичаме да фантазираме и най-много харесваме при-
казките и магиите. Вече сме модерни, шетаме из виртуал-
ното пространство и фантазиите ни са по-модерни – предс-
тавяме си дори нещо като Бог на информацията, който уп-
равлява Вселената. Няма потребност науката да ни подпо-
мага в това отношение, а тя трябва да ни връща в реалност-
та.

Реалността в науката физика е програма за изследване
на природата. Истината за природата може да е недости-
жима, но стремежът към нея е неотменно задължение на
науката за природата. Само Бог знае истината, но той е
твърде далече и рядко контактува с нас, и то само с избра-
ни от Него. В останалото време трябва да се справяме са-
ми.

Необходими са критерии за реалност на физическите
обекти и взаимодействията и единственият проблем е

66

Поглед към невидимата вселена

къде да ги намерим.
Първо трябва да се огледаме какво можем на базата на

натрупаната огромна информация за Вселената. Физичес-
ките обекти са много и много различни, но все пак можем
да си изработим критерии за реалност, основани на човеш-
ките ни представи.

Например:
– Всички локализирани физически обекти трябва да се
характеризират с размери и маса или енергия.
– Физическият обект е реален, ако има безспорни „ве-
ществени доказателства” за съществуването му. Тогава
невидимите частици ще трябва да имат характеристики или
параметри, които могат да се регистрират.
– Взаимодействията не трябва да са в противоречие с
нашата човешка логика и реалната математика.
Най- общ критерий за реалност са резултатите от наб-
люденията и експеримента. Ако само един единствен,
коректен експеримент показва противоречие с някакво
твърдение, хипотеза, теория, наука и каквото и да е, те са
погрешни.
Няма как да се ориентираме за реалността, ако не под-
редим физическите понятия, като започнем от „Що е мате-
рия?” и независими едно от друго основни понятия.
Основните понятия трябва да садефинирани единстве-
но (недвусмислено) и пълно.Всички останали физически
понятие, без изключения, трябва да се дефинират само с
основните понятия.
Не можем да виждаме в бъдещо време и единствената
възможност за ориентация е да се огледаме назад – докъ-
де сме стигнали и какво ни липсва.
Виждаме, че пътят ни криволичи, но общо взето се дви-
жим напред. В началото се движим само пеша – бавно, но
изпреварваме другите животни, защото се движим изпра-
вени. После се движим с колесница и кола с животинска

67

Христо Христов

тяга, а доста по-късно с парен локомотив, автомобил с бен-
зинов или дизелов двигател, електрическа мотриса, елект-
ро автомобил, самолет, а сега и с космически апарати с
реактивен двигател.

Вглеждайки се в историята на науката физика, неизбеж-
но ще забележим това, което ни е тласкало напред в пос-
ледните няколко века. То е пред очите ни – Класическата
физика.

Класическата механика и електродинамиката на Мак-
суел са надежднаопора за познание на Вселената.

Основание за това заключение е, че двете фундамен-
тални науки нямат никакви противоречия с експеримента и
наблюденията. Нямат противоречия и помежду си – елект-
ронът, протонът и другите заредени тела се движат по вто-
рия закон на Нютон.

Време е да започнем с подредбата на Вселената.

68

Поглед към невидимата вселена

Физически обекти

Голямо е многообразието от природни обекти в нашата
Вселена, но наблюдаваните обекти в „края на Вселената”
са същите като тези в близкия ни ареал. Не знаем къде е
този край на Вселената, но шансът ни да видим нови, не-
познати като вид, природни обекти е много малък.

Ще се ограничим с понятия за пет вида природни обекти
– тяло, частица, атомно ядро, елементарна частица и физи-
ческо поле.

Тяло – физически обект със сложна структура и огра-
ничени размери, който условно приемаме за единно цяло.

Сложна структура означава, че тялото е изградено от
други взаимносвързани физически обекти. Основна струк-
турна единица на телата са атомите.

Единно цяло също е условно понятие – приемаме, че тя-
лото не се разпада в интервала от време, в който се изс-
ледва или поне докато го гледаме.

Телата ще се характеризират с размери, маса или енер-
гия. Тела ще бъдат звездите, планетите, астероидите, ко-
метите, метеоритите и други космически обекти.

Частица – тяло със сложна структура и сравнително
малки размери.

Характеризира се също с размери, маса или енергия.
Частица ще бъде група от атоми, свързани помежду си,
които приемаме за единно цяло. Отделянето на понятието
за частица от тяло е условно. Причината е да не поставим
всички частици, микрочастици и елементарни частици в
един кюп, както прави учебникът по физика.
Атомното ядро е съставен физически обект, но е извън
понятието за частица. Ядрата са изградени от протони и
неутрони, които са в непосредствен досег и по характерис-

69

Христо Христов

тика са по-близки до елементарните частици.
Елементарна частица– физически обект с ограничени

размери, който приемаме за монолитен – няма съставни
части.

Характеризират се също с размери, маса или енергия.
Елементарни частици са принципно различни физически
обекти – стабилните елементарни частици – имат около
един милион милиарда пъти по-голяма плътност на енер-
гията от тела, частици и атоми.
Физическо поле– непрекъснат физически обект, с дол-
на граница на проникване повърхността на елементар-
ните частици и без точно очертани външни граници.
Полето се характеризира най-малко с плътност на
енергията.
Идеята на долната граници е да се опише взаимодейст-
вието между полето и елементарните частици. Тази грани-
ца може и да е „размита”, но трябва да я приемем, защото
иначе няма как да се опише това взаимодействие.

Стабилни във времето елементарни частици

Спектралният анализ на светлината от далечните галак-
тики показва, че всички видими обекти в нашата Вселена са
изградени от същите атоми, които има на Земята и в близ-
кия ни ареал.

На Земята си имаме повече атоми и учените продължа-
ват да откриват нови, които не се срещат в природата. Не
ни е работа да ги разпространяваме по Вселената, а и дока-
зателствата за тяхното съществуване не са надеждни: обст-
релват се пластинки от различни химически елементи с
ускорени до висока енергия протони; след сложен компю-
търен анализ се регистрира някакво „премигване” от мили-
ардни части на секундата; обявява се откритието на нов

70

Поглед към невидимата вселена

атом.
Всички земни атоми са изградени само от три стабилни

във времето елементарни частици:електрон – е- ;протон –р+
инеутрон –n0.

От данните на спектралния анализ следва:
Видимите астрономически обекти във Вселената са из-
градени само от три стабилни във времето елементарни
частици:
Протон–р+ с положителен заряд;
Електрон– е- със същия по големина, но отрицателен
заряд ;
Неутрон – n0 електрически неутрален (няма заряд).
Неутронът е сравнително стабилен – свободният неут-
рон съществува около 1000 секунди и се разпада на протон
и електрон – β-разпад. Това означава, че трите частици са
роднини по рождение. При разпада се „губи” енергия и тя
не е малко – равнява се на собствената енергия на елект-
рон и половина

n0 = p+ + e – + ΔЕ

Щом се разпада, неутронът има сложна структура. Мо-
жем да си го представим като яйце. Жълтъкът му ще бъде
електронът, който има около 12,5 пъти по-малък диаметър
от самия неутрон. Подобна представа ще е близка до реал-
ната, защото неутронът и протонът взаимодействат по-
между си. Комбинация между неутрон и протон – деутрон
има положителен заряд и е стабилна във времето. Привли-
чайки електрон, деутронът се превръща в тежък изотоп на
водорода деутерий – химически елемент (атом), който се
среща изключително рядко на Земята.

Двойната комбинация неутрон-протон е алфа частица –
ядро на хелия.

Комбинацията неутрон-протон е жизнено важна и за нас
и за цялата Вселена – без нея неутроните ще свършат и
Вселената ще бъде пустиня от водород. Стабилните във

71

Христо Христов

времето комбинации между неутрони и протони са причи-
на за появяването на всички останали атомни ядра и съот-
ветно атоми.

Атомното ядро е загадка – в него има много протони,
които се отблъскват с огромна за размерите им сила на
Кулон, но ядрата са стабилни. Причина за тази стабилност
трябва да са неутроните между тях, които при повечето
атоми са повече от протоните. Разпад има само при най-
тежките ядра и той продължава години. При натрупване на
някаква критична маса от този атоми разпадът става лави-
нообразен и се получава атомен взрив.

Двата деутрона си хващат два електрона и образуват хе-
лий. Три деутрона не могат да се съберат по неизвестна за
нас причина. Трябва им още един неутрон и точно това
става – образува се положително ядро, което залавя три
електрона и се получава литий. И така се стига до стотината
атоми, срещащи се в нашата Вселена. Но с таблицата на
химическите елементи има проблем. Със специална за
таблицата мярка – въглеродната (атомна) единица, се за-
маскира броя на неутроните в атомите. Нещо притеснява
учените и вероятно някоя сметка не излиза, но да не гада-
ем.

Други елементарни частици?– Няма да има други. Еле-
ментарни частици на модерната физика, с време на същес-
твуване по-малко от милионна част на секундата, считаме
за междинни състояния на материята при ядрени реакции.
Те няма да бъдат структурна съставка на стабилната Вселе-
на. Теоретичните частици електромагнитен квант, всичките
неутрина и антинеутрина, всякакви античастици, Х-бозон и
подобни също отпадат от реалната Вселена.

72

Поглед към невидимата вселена

Физически обект поле

Изследвайки електрическите и електромагнитни взаи-
модействия, Майкъл Фарадей стига до представата за неп-
рекъснат тримерен природен обект – поле. Той въвежда в
науката физика понятията за Електрическо, Магнитно и
Електромагнитно поле.

Електрическо поле е проявление на заряда – зареде-
ните тела променят „пространството” около тях и
тези промени действат на други заредени тела със си-
лата на Кулон.

Магнитното поле е проявление на движещия се заряд
и променя околното „пространство”, а промените дейс-
тват със силата на Лоренц на други движещи се заряди.

Електромагнитно поле
Магнитното поле е проявление на движещия се заряд и
няма как да го отделим от заряда при динамичните (про-
менливи във времето) взаимодействия на заредените тела.
Това води до представата за Електромагнитно поле.
Джеймс Максуел придава на Електромагнитното поле
нов смисъл и съдържание:
Електрическото и Магнитното поле са проявления
на един физически обект Електромагнитно поле.
Гравитационното поле
Гравитационното поле е по-съвременно и е въведено по
аналогия с Електрическото поле – силата на Кулон е заме-
нена със силата на гравитация. Самия Нютон няма никаква
престава за такова поле:
„Тези сили (на гравитацията) произлизат от някаква
причина, която прониква до центъра на Слънцето и
планетите... тяхното действие се разпространява на
огромни разстояния, намалявайки пропорционално на
квадрата на разстоянието.

73

Христо Христов

Причината за тези свойства на силите аз досега не
мога да изведа от явленията, а хипотези аз не правя.”

Представата за гравитационно поле трябва да обоснове
силата на гравитация, но самото поле се дефинира чрез
силата на гравитация. Това обезсмисля въвеждането на
физическо понятие „гравитационно поле”.

74

Поглед към невидимата вселена

Взаимодействие на физическите обекти

Действие или едностранно действие е външно влияние
върху физически обект, което предизвиква промени в него.

Действието може да е от силата на гравитацията, силата
на Кулон, силата на Лоренц, удар от друго тяло и всякакво
външно за тялото въздействие.

Промените могат да бъдат всякакви: Ако физическият
обект е свободно тяло, то ще промени скоростта си на
движение и собствената си енергия. Ако движението на
тялото е ограничено или му действат противоположни си-
ли, тялото ще се деформира. Външното действие може и да
разруши тялото.

Учебникът по физика теоретизира по повод силите и
подчертава извода:

„В природата не съществува никога едностранно
действие, а винаги има взаимодействие (между две или
повече тела)”.

Дрън, дрън. Точно за да се анализира взаимодействие-
то, то се разделя на две действия: Действие на външната
сила, която се обезличава – може да бъде всякаква; Пос-
ледствия, промени в тялото от това действие.

Предумисълът на въвеждането на „пробно тяло” е да
узакони това разделяне – външната сила не се променя от
тялото, върху което действа.

Взаимодействие на физическите обекти ще бъде сума
от едностранните действия на физическите обекти помеж-
ду им, което предизвиква промени в двата или повече
обекта.

Основен критерий за реалност на взаимодействията са
наблюденията и експеримента. Те трябва да дават надеж-

75

Христо Христов

дна и непротиворечива информация за тяхното съществу-
ване – да не се постулират взаимодействия, които не могат
надеждно да се регистрират.

Критерий за реалност е и логиката на действията и вза-
имодействията. Основа на нашата човешка логика е да
обявим някои неща за невъзможни. Основание за това е
историческия ни опит. Много неща, които сме считали за
невъзможни, са станали възможни и този критерий изг-
лежда недомислица. Не е точна така, защото самата не-
възможност е мощен ограничител на фантазията, а има
прости отрицателни логически твърдения, които могат да я
ограничат. Например: Един предмет не може да бъде ед-
новременно на две места. Ще му придаваме и положител-
но съдържание:

Един физически обект може да бъде едновременно
само на едно място! (1)

Не можем да го избегнем, защото на това се основава
представата ни за движение, а иначе трябва да станем раз-
ногледи. Научната мисъл ни баламосва с логиката „една
частица може да бъде едновременно на две места”. Защо
само частицата? Явно предумисълът е да се пробута идея-
та, че и телата могат да са едновременно на две места, а с
развитието ѝ стигаме до телепортация. Прекрасно! Пече-
лим фантастична перспектива. Но какво губим? – Единстве-
ното описание на движението става невъзможно. С какво
друго да започнем физиката освен с движението?

Взаимодействието между физическите обекти е винаги
непосредствено, пряко! (2)

Гравитацията, електрическите и магнитните взаимо-
действия „опровергават” това твърдение. Виждаме го и го
знаем всички, но по внимателното вглеждане показва дру-
го. Не е регистрирано моментално въздействие, а действи-
ето се разпространява със скорост, зависеща от средата на
разпространение. Когато няма нищо, действието се разп-

76

Поглед към невидимата вселена

ространява със скоростта на светлината. Това ни запраща в
друга посока – мигновено действие от разстояние е невъз-
можно!

Реално действие все пак има и за да си го обясним,
трябва да търсим посредник:

Мигновено действие от разстояние е невъзможно!
Трябва да има посредник между взаимодействащите
физически обекти. (3)

Този посредник едва ли действа с духовни напътствия
или заповеди. Посредникът трябва да бъде материален
физически обект.

Трябва да добавим, че засега няма регистрирано дейст-
вие или взаимодействие, което да се разпространява по-
бързо от светлината и няма основание да се обяснява миг-
новено действие с някаква светкавична скорост.

Наблюденията показват, че телата не реагират момен-
тално на действие на външни сили – инертност на телата.
Можем да си го обясним с първоначална деформация на
телата, която предизвиква противодействаща сила, равна
на действащата. „Подпряна” е челната част на тяло, но чрез
деформацията силата стига и до нея и тялото ще потегли,
но не веднага, а след време :

Мигновено въздействие върху тяло е невъзможно! Тя-
лото реагира на действието на външна сила със закъсне-
ние. (4)

Няма какво да загубим отсамоограничението с тези че-
тири логически твърдения. Е, ще загубим едно много перс-
пективното физическо взаимодействие – телепортация, но
науката трябва да е готова и за жертви. В случая дори не е
необходима такава – след 20, 100 или 1000 години можем
да се заемем с телепортацията с много по-голям размах, а
това време е само миг за Вселената и няма причина да
бързаме.

77

Христо Христов

Ясните представи за физическите обекти и взаимодейс-
твията между тях са важно встъпление в науката физиката,
защото ограничават изключително много „свободното
творчество”, а с това и фантазията.

Следвайки историческото развитие на знанията ни за
Вселената, трябва да се насочим към встъплението в наука-
та физика, а това е представата за движението.

Представа за движението идва от съпоставка на земните
представи за движението с извънземните движения във
Вселената. Класическата механика на Галилео Галилей и
Исак Нютон е фундамент на тази представа. От нея идват и
представите за основните физически понятия, които полз-
ваме и сега – скорост, ускорение, инерция, сила, маса, им-
пулс, количество движение, момент на количество движе-
ние, енергия, мощност.

Тя е изложена в дял „Механика” на учебника по физика,
който, ако съдим по съдържанието, би трябвало да е изло-
жение на класическата механика. Би трябвало, но „механи-
ката” остава само в заглавието. Учебникът е затрил и името
на тази наука в цялото изложение, като „за по-лесно изуча-
ване”е разделил неделимата наука за движение на телата
на раздели –„Кинематика” и „Динамика на точка”.

В специална глава „Увод в механиката” с единствен
параграф „§. Предмет на механиката” научаваме, че:

„Галилей-Нютонова или класическа механика изучава
движението на макроскопични тела със сравнително
малки скорости, много по-малки от скоростта на свет-
лината.”

Това изречение е всичко и от главата, и параграфа, с ко-
ето учебникът ни „въвежда” в класическата механика.

Уводът, т.е. въведението, представянето на класическа-
та механика, завършвас: „Релативистична механика или
механика на големите скорости...”. Представена е доста
по-подробно и там се мъдри дори „формулата на Айн-

78

Поглед към невидимата вселена

щайн” за масата на движещо се тяло. Напук на учебника ще
повторим, че тази формула е изведена от Хендрик Лоренц
10 години по-рано. Предполагаме, че учебникът знае за
кого говорим.

„Осъвременяването” на Механиката е толкова безоб-
разно, че и самият Нютон няма да я познае. Това не само
ни ядосва, но и ни мотивира да тръгнем по историческия
път към Вселената с класическата механика.

79

Христо Христов

Закони на класическа механика

Летим по магистралата и изпитваме някакво неописуе-
мо чувство – това трябва да е чувството за живот. Движе-
нието е и сърцето на науката физика, защото нейният сми-
съл и посока на изследване е движението на материята –
промените в нашата Вселена.

Движението на телата, в пряк смисъл на понятието дви-
жение, е ключ за разбиране на всички физически процеси.
Сбъркаме ли пътя за движение, объркваме и цялата наука
физика.

Тук на Земята единна наука за движението на телата е
Механиката на Галилео Галилей и Исак Нютон.

От висините на съвремието имаме всички основания да
добавим елементарните частици, които ги няма чак до 20
век.

Класическата механика е единна наука за движението
на телата и елементарните частици.

От същата гледна точка можем да добавим, че класи-
ческата механика е точна и реалистична наука, в смисъл че
ни дава представа за движението изключително близка до
това, което наблюдаваме. До ден днешен не е открито нито
едно физическо (природно) явление или процес, което
противоречи на класическата механика.Тази механика ни
служи вярно три и половина века и заслужава най-малко
възхищение. Оценката на съвременната научна мисъл оба-
че е малко по-различна:

„Нютоновата физика все още дава едно приближение,
което се оказва изключително точно при много обстоя-
телства. Но полезността и реалността са две съвсем
различни категории.”

Да, полезност и реалност са различни неща, но с какво

80

Поглед към невидимата вселена

друго може да се оценява една наука освен с полезност?
Алтернативата е реалност и безполезност – защо ни е тази
безполезна реалност?

Движение е преместване на тяло от едно място на дру-
го за определен интервал от време.

Тялото е сложен физически обект, който се характери-
зира с ограничени размери, но можем да си представим
преместването на негов център от едно неограничено мал-
ко място (точка) в съседното за някакъв малък интервал от
време. Единственото описание на това движение означава
да приемем, че тялото във всеки момент може да бъде
само на едно място (точка).

Старт на класическа механика и с това на класическа фи-
зика дава Галилео Галилей със закона за инерцията.

Закон за инерцията на Галилей

Галилео Галилей, същия Галилей, когото помним със
знаменитата му фраза „И все пак тя (Земята) се върти”, отк-
рива четири „Луни” на Юпитер със саморъчно направен
телескоп. По това време откритието е важно за утвържда-
ване на представите ни за Слънчевата система, но най-
значимото, което Галилей е направил, е друго:

Галилей въвежда математическия анализ на експери-
мента при изучаване на движението на телата. С това
превръща философията на природата в точна наука, опи-
раща се на експеримента. Той въвежда и понятията „миг-
новена скорост” и „мигновено ускорение”, с което става
възможно математическо описание на неравномерни дви-
жения:

Пътя,който изминава едно тяло за малък интервал от
време Δt, ще бъде Δs. Средната скорост на този малък учас-
тък от пътя ще бъде

81

Христо Христов

V=

Намаляваме неограничено интервала от време Δt →0. В
математиката безкрайно малките величини се означават
със знака за диференциал – интервала от време ще бъде dt,
а пътят, изминат за това време, ще бъде ds. Тогава съотно-
шението на пътя и времето дава моментната скорост. На
езика на математиката – скоростта е производна на пътя по
времето

V=

Аналогично той определя и ускорението като производ-
на на скоростта по времето

a=

Галилей изследва свободното падане на телата. Откри-
ва, че изминатият път от всички тела е пропорционален на
ускорението и квадрата на времето. Това означава, че тела-
та се ускоряват от силата на гравитация на Земята еднакво,
независимо от големината и теглото им.

Анализът на прост експеримент – търкаляне на топчета
го води към закона за инерцията:

Телата се движат с равномерна скорост, когато не им
действат външни сили.

На пръв поглед този закон не впечатлява, но това е ра-
дикална промяна на представата за движението. От време-
то на Аристотел представите за движението са: телата се
движат само когато им действат сили; тежките тела
падат по-бързо.

Законът за инерцията е първият закон на науката физи-
ка, който без съмнение природата спазва безпрекословно.
Този закон дава старт на класическата физика.

Учебникът по физика има свое тълкуване на „свойството
инертност”, като избягва понятието сила. Ще го прочетем

82

Поглед към невидимата вселена

без коментар:
„Всяко тяло, разгледано като материална точка, за-

пазва състоянието си на покой или праволинейно равно-
мерно движение дотогава, докато действието на някое
друго тяло не го принуди да промени това състояние”...

„Свойството на телата да запазват състоянието си
на покой или равномерно праволинейно движение и да
оказват противодействие на всяко негово изменение се
нарича инертност, а самото противодействие – инер-
ционно противодействие.

... В природата не съществува следователно едност-
ранно действие, а има винаги взаимодействие.”

Галилео Галилей и Исак Нютон се разминават във вре-
мето, но изследванията на Галилео Галилей са основата, на
която стъпва Исак Нютон, за да създаде обща за всички
тела логическа схема на движението.

Втори закон на Нютон

Исак Нютон дава завършен вид на науката за движение

на телата Механика във трактата „Philosophiae Naturalis

Principia Mathematica”.

Основата на тази механика е диференциалното уравне-

ние за движение на тяло или втори закон на Нютон.

Учебникът предпочита да ни го представя като

F = m.а

Все пак ни уведомява и за „друга форма на втория ос-

новен закон на динамиката” )

F= (

Това е истинското уравнение за движението – втори за-
кон на Нютон, но учебникът има идея: Спекулирайки с
„формите” на закона, учебникът майсторски ще ни внуши,

83

Христо Христов

че вторият закон на Нютон е точен при скорости, много по-
малки от скоростта на светлината. Това си е откровена лъ-
жа, която научната мисъл и сега поддържа! Но и това не е
достатъчно. Стигайки до Квантовата теория и уравнението
на Шрьодингер, учебникът обявява:

„... то (уравнението на Шрьодингер), както и уравне-
нието на Нютон, не се извежда, а се постулира.”

Да, ама Нютон няма учебник по физика, няма как да го
постулира и е принуден да изведе уравнението за движе-
ние от наблюденията.

Големият проблем пред Нютон е огромното разнообра-
зие на телата и различните им характеристики – как да се
опише движението при това огромно разнообразие в едно
уравнение?

На Земята основна характеристика на телата е теглото.
Вярваме в тази основна характеристика, но теглото е дейс-
твие на външна сила върху тялото, в случая на гравитация-
та. Теглото не може да бъде характеристика на самото тя-
ло, каквато е необходима за описание на движението. За-
това Нютон въвежда ново понятие за единна характерис-
тика на телата – маса m, определена от съотношението на
теглото P и земното ускорение на нивото на океана g

m=

Основава се на наблюдението, че силата на гравитация-
та на повърхността на Земята ускорява телата с едно и съ-
що ускорение g.

Няма как да претеглим Луната, Земята и другите плане-
ти, но Исак Нютон приема, че можем да характеризираме и
тях с масата. Това означава, че той приема и единен произ-
ход на силите на гравитацията. На това основание по-късно
ще изведе закона за всемирното привличане:

„... Аз заключих, че силите, които придържат плане-
тите в техните орбити намаляват пропорционално на

84

Поглед към невидимата вселена

квадрата на разстоянието. Ето защо сравних силата,
нужна да държи Луната в орбита със силата на грави-
тацията на Земята и открих, че резултатите са доста
близки.”

Общото въздействие на една сила върху свободно тяло
Нютон определя като импулс на силата – произведение на
силата и интервала от време, в който тя действа

p = F.t

За неограничено малък интервал от време импулсът на
силата ще бъде

p =F.dt

Нютон въвежда още едно физическо понятия количест-
во движение – m.V. Смисълът на понятието е количествена
оценка на реакцията на свободно тяло при действието на
всякаква външна сила. Изменението на количеството дви-
жение за малък интервал ще бъде d(m.V).

Учебникът по физика е „осъвременил” понятията за им-
пулс на сила и количество движение, като ги е слял в общо
понятие. Ползва за него и двете названия според потреб-
ностите, но със забележимо предпочитание към импулса.

Идеята на Нютон обаче има обратна посока – да отдели
действието на външната сила, която може да бъде всякаква
от ответната реакция на свободното тяло. Това разграниче-
ние му дава възможност да заключи:

Действието, импулсът на силата предизвиква пропор-
ционално изменение на количеството движение:

F.dt =k.d(mV)

Нютон приема коефициента на пропорционалностза
единица и това не е произвол – мерките за сила и маса ще
се съгласуват по полученото равенство

F.dt =d(mV)

Това е диференциалното уравнение за движението на
тяло, популярно като втори закон на Нютон. Уравнението,

85

Христо Христов

записано за силата, ще има вида

F= ( )

От формулата на втория закон на Нютон е очевидно, че
масата се променя от движението – масата е под диферен-
циала. Толкова е очевадно, че съвременните физици не го
забелязват и се преструват на разсеяни. Причините за „не-
доглеждането” са чисто теоретични.

В случай, когато изменението на масата е незначително
в конкретните условия на физическата задача, можем да
приемем, че масата не се променя – m = const. Тогава вто-
рият закон на Нютон ще дава достатъчно точни резултати в
опростен вид

F = m.а

Това не е „другаформа на втория основен закон на ди-
намиката”, а опростена формула на диференциалното
уравнението за движение на Нютон, която дава достатъчно
точни резултати при сравнително малки скорости на дви-
жение.

Трети закон на Нютон

Този закон ни е до болка познат, но има много по-
дълбоко съдържание, отколкото си представяме.

На всяка действаща на тяло сила F то противодейства с
равна по големина и обратна посока сила R.

Учебникът по физика се опитва да ни подхлъзне с някак-
ва собствена интерпретация:

„Винаги, когато едно тяло А действа на друго тяло В
с някаква сила, то и тялото В действа върху А с равна по
големина, но обратна по посока сила или казано по-
кратко на всяко действие отговаря равно по големина
противодействие...

86

Поглед към невидимата вселена

Противодействието, изразено чрез масата и ускоре-
нието на тялото, което го създава, е

F = – m.a ”

„Казано по-кратко”, но учебникът по физика е прекалил
с краткостта, защото противодействащата сила, за която се
отнася законът на Нютон, въобще я няма!

На сила може да се противодейства само със сила, а
другата сила я няма!? А противодействащата сила е реална
и измерима, усещаме я, но... учебникът е започнал с А и В,
но не му достигат букви за противодействащата сила и пол-
зва буквата F, с която означава и външната сила, действаща
върху тялото.

Противодействаща сила е съвсем различно физическо
понятиеот действащата сила и си заслужава собствена
буква. Ще я означим с R. Нея я има и когато тялото има
опора, не се ускорява и въобще няма да помръдне. Нейна-
та големина и посока независят от тялото, върху което е
приложена и съответно от неговата маса.

Външната сила може да бъде всякаква – сила на грави-
тация, сила на Кулон, външен натиск на друго тяло и какво
ли не, но ответната реакция на едно свободно тяло е вина-
ги една и съща. Не по големина, а по характер, който се
определя от уравнението за движение.

Ако по някаква причина тялото не може да се движи в
посока на действащата сила, се получава едновременно
равенство на действащата и противодействащата сила.

F=–R

Тялото няма да промени характера на движението си.
При едновременно равенство на действащата и проти-
водействащата сила тялото не се ускорява.
Ако тялото е свободно, то ще се ускорява съгласно вто-
рия закон на Нютон и ще се изпълняват две равенства

87

Христо Христов

F ≅- R R = ( )

Първото равенство е приблизително, защото реакцията

на тялото е резултат, последствие от действието на външ-

ната сила и противодействащата сила винаги ще изостава

по време. Диференциалното уравнение за движение на

тяло на Нютон, съответстващо на реалните физически про-

цеси, ще бъде –F=R= ( )

Причина за появяването на противодействащата сила не
е ускорението на тялото, а тя е много по-логична и естест-
вена – противодействието на средата, в която се движи
тялото. Ако тялото се движи в празно пространство-време,
противодействаща сила няма да има. Затова и учебникът
обяснява противодействащата сила с общи приказки.

Законът за инерцията на Галилей не противоречи на на-
личието на материална среда в „празното пространство”,
но това и „причината” за противодействащата сила ще до-
кажем, когато му дойде времето.

Противодействащата сила R ни притиска към седалката,
като настъпим газта и автомобила се ускорява, но понякога
противодействащата сила я няма. Например при скок от
кула в басейн тялото ни е в безтегловност. Същото е при
свободно падане на тяло в космоса.

Защо не усещаме противодействащата сила?
Силата на гравитацията не е изчезнала – ускорението ще
да спре и ще увиснем във въздуха. Противодействащата
сила не може да изчезне преди действащата. Логичният
извод е, че балансът на действащата и противодействащата
сила се осъществява на ниво елементарни частици и тялото
е в безтегловност.
Силата на гравитацията действа пряко на елементар-
ните частици.

88

Поглед към невидимата вселена

Трите закона на класическата механика са същината на
механиката и те се оказват приложими при изследване
всички физически процеси. Механика на Галилео Галилей и
Исак Нютон става основа за развитие на хидродинамиката
и аеродинамиката, а по-късно на молекулярната физика и
термодинамиката.

Трите закона на класическата механиката са свързани с
физическото понятие сила. Това понятие не е дефинирано
и в съвремието, а модерните теоретици дори умуват необ-
ходимо ли е това понятие!

Теориите наистина са безсилни от практическа гледна
точка, но не можем да си представим безсилна науката
физика. Затова и започваме да набираме сили за пътешест-
вието във Вселената заедно с нейните сили.

89

Христо Христов

Великите сили на вселената

Силата е фундаментално понятие в класическата меха-
ника. Заедно с измеренията за време и разстояние тя оп-
ределя физическите понятия (представи) за маса и енергия
и чрез тях и представата за движение. Всички физически
взаимодействия, включително и електрическите, магнитни-
те и електромагнитните, се определят посредством сила на
взаимодействие. Но какво е сила?

Всеки знае какво е сила, но „всеки знае” не е дефиниция
и не можем да разчитаме на това знание, защото индиви-
дуалната представа за сила няма как да е еднаква. Учебни-
кът по физика е длъжен да ни даде ясна и недвусмислена
(единствена) представа за това понятие. Затова четем от
учебника по физика, където понятието би трябвало да е
дефинирано пълно и недвусмислено.

Там силата се появява като понятие в „гл. Динамика на
точка, §. Предмет на динамиката. Закон за инерцията. В
този параграф е смотано някакво обяснение за силата,
примесено с обяснение на „свойството инертност” на тела-
та.

„Това действие, на което се дължи изменението на
скоростта, се нарича сила. Силите не съществуват не-
зависимо от материята, те са нейна проява – действие
на едно тяло върху друго. За да има сила, трябва да има
следователно две тела. Никое тяло не може да действа
върху себе си и да промени своето състояние като цяло.

Това материалистично обяснение е всичко, което казва
учебникът за силите и трябва да го приемем за дефиниция.
Единственото заключение, което може да се направи от
тази дефиниция е въпросът – какво е сила?

Действието на всички сили не може да се обясни с про-

90

Поглед към невидимата вселена

мяна на скоростта или пък действието на друго тяло. Сила
ли е противодействащата сила, която не спазва и двете
предписания?

Най-важното, което трябва да се подчертае, е, че силата
е външно действие върху тяло, което предизвиква някаква
ответна реакция на тялото. Ако тялото е свободно, то ще
промени скоростта си, т.е. ще се ускори. Но ако има опора,
тялото само ще се деформира и ще противодейства на
външната сила с равна по големина и обратна посока сила.

Следвайки принципа по-добре да имаме нещо, отколко-
то нищо, тук ще приемем простичка дефиниция:

Сила е насочено външно действие върху тяло, което
предизвиква някаква ответна реакция на тялото.

По-конкретна дефиниция е възможна само за конкретни
сили. При това реакцията на тялото трябва да се определи,
без да се ползва понятието за сила, т.е. силата трябва да я
няма в уравнението.

Две велики сили са си поделили управлението на наша-
та Вселена – силата на гравитацията и силата на Кулон.
Експерименталните изследвания в науката физика се кре-
пят само на тези две велики сили, определени от наблюде-
нията и експеримента.

Силата на гравитацията управлява движението на звез-
дите, планетите, кометите и другите космически обекти, а
силата на Кулон – невидимия свят на атомите и елементар-
ните частици.

Сила на гравитация

Знанията за силите на гравитацията в съвремието все
още са недовършени – няма дори теория на гравитацията и
модерната физика ползва за целта „Общата теория на от-
носителността” на Айнщайн (Die Grundlage der allgemeilen
Relativitatstheory – 1916).

91

Христо Христов

Според самия Айнщайн тази теория е „временен изход
от положението”. Според нас не е нито изход, нито вход
към гравитацията, но както и да е.

Общата теория на относителността на Алберт Айнщайн е
развитие на представите за „пространство-време” на спе-
циалната теория на относителността и се обосновава на
„равенството на гравитационната и инерциална маса”.
Това ще рече, че телата се ускоряватеднакво от силата на
гравитацията и от всякакви други сили.

Тази „нова идея” на Айнщайн е основанието на Нютон
за дефиниране понятието за маса чрез силата и земното
ускорение – всякакви други сили ще ускоряват телата по
същия начин. „Новото” е, че Айнщайн стига до нея с хипо-
тезата за относителността:

„Общите закони на природата трябва да бъдат изра-
зени чрез уравнения, верни във всички координатни сис-
теми, т.е. тези уравнения трябва да бъдат ковариант-
ни относителновсякакви постановки (общоковариант-
ни).”

Математическата обосновка на общата теория на отно-
сителността е на Марсел Гросман – състудент и приятел на
Айнщайн. Той пък ползва нелинейната геометрия на Ри-
ман.

Квантовата теория още търси теоретични частици, с кои-
то да обясни силата на гравитация – предпоследна беше
божествената частица Х-бозон. Последната не я знаем.

От казаното дотук можем да направим заключение, че
знанията ни за гравитацията са от времето на Нютон. Това
заключение не ни помага много, защото и самият Нютон
няма представа за физическата (природната) същност на
силите на гравитацията:

„Причината за тези свойства на силите аз досега не
мога да изведа от явленията, а хипотези аз не правя.”

Простички думи, но с много съдържание. Незнанието не

92

Поглед към невидимата вселена

е порок и за науката физика и дори трябва да се подчерта-
ва – „причина” е послание към бъдещите изследователи.

Законите на Кеплер помагат на Исак Нютон да стигне до
закона за всеобщото привличане на телата, но той не го
измисля ей така, а се основава на анализа на наблюдения-
та:

„... Аз заключих, че силите, които придържат плане-
тите в тези орбити, намаляват пропорционално на
квадрата на разстоянието. Ето защо сравних силата,
нужна да държи Луната в орбита със силата на грави-
тацията на Земята и открих, че резултатите са доста
близки.”

Нютон приема, че силата на гравитация е пропорцио-
нална на масата на двете привличащи се тела. Примерно
на Слънцето с маса М ипланета с маса m

Fg= . .

G е коефициентът на пропорционалност – гравитационна
константа.

Гравитационната константа G е еднаква за всички тела с
маса m1 и m2 независимо от тяхната големина. Тя е опреде-
лена експериментално чрез измервания с торзионна везна:
Две еднакви оловни сфери с маса 10 kgпривличат еднакви
малки топчета и създават въртящ момент, който се измер-
ва. От резултата на измерване се изчислява гравитационна-
та константа. В съвременни мерки гравитационната конс-
танта се изчислява на

G = 6,67.10 – 11N.m2/kg2

Мярката на гравитационната константа е изключително
странна, защото обърка понятията ни за физически мерки.
Мерките за време, разстояние (дължина) и маса са основни
физически мерки. Квадратният метър е мярка за площ,
кубическият метър – за обем, но за „квадратен килограм”
не сме чували и нямаме понятие какво е това нещо.

93

Христо Христов

Автор на тази странна размерност със сигурност не е
Нютон, защото по негово време мярката нютон (N) я няма.
„Нютон” е съвременната мярка за сила, която се определя
с основните мерки за маса, разстояние и време

1N = 1kg. m/s2

Гравитационната константа задължително трябва да бъ-
де представена със същите съвременни основни мерки за
маса, разстояние и време – m,kg, s. Получава се

G = 6,67.10-11m3. s2/kg

Да, ама научната мисъл има проблем – гравитационната
константа не зависи от времето, а тук времето е на показ в
секундата. Това е причината научната мисъл да ни разигра-
ва комедия с мерките – по-добре „квадратен килограм”,
отколкото времето да е на показ.

Главата е скрита в пясъка, но зрелището остава. Истина-
та е, че и двете мерки са недоносени, а причината е, че
силата не е дефинирана като понятие.

Със закона за всеобщото привличане на телата на Ню-
тон се изчерпват и сегашните ни знания за силата на гра-
витацията.

Сила на Кулон

Силата на взаимодействие между заредени тела или си-
ла на Кулон е получена експериментално в 1785 година от
Шарл Кулон. Той измерва силата на привличане и отблъск-
ване между две заредени сфери. Измерванията показват, че
тази силата е пропорционална на зарядите и намалява про-
порционално на квадрата на разстоянието между сферите

Fк= . .

q или q1и q2 при различие са зарядите на телата
r – разстояние между заредените тела

94

Поглед към невидимата вселена

К – константа на Кулон
Във формулата отразяваме пропорционалността с конс-
танта на Кулон. В минало тя се отразяваше чрез електрич-
ната (диелектрична) константа ε0. Но във всички случаи
изчисленията по добрия стар закон на Кулон са изключи-
телно точни.
Пропорционалността на силата на Кулон от разстояние-
то е същата като и при силата на гравитация. Тази пропор-
ционалност ни подсказва нещо много важно за природата
– електрическите и гравитационни взаимодействие, които
са несъизмерими по големина, имат нещо общо.

Що е центробежна сила?

В списъка на великите сили би трябвало да добавим и
центробежната сила. Тя заслужава това най-малкото от
човешка гледна точка, защото държи Земята в орбитата
около Слънцето вече 4милиарда години. Трябва да сме ѝ
благодарни, че не позволява на Земята да се приближи
близко до него и да изгорим. Тя е и полезна в много техно-
логични процеси, но най-големите и заслуги са за Вселена-
та – осигурява стабилността ѝ не само на ниво планети, но
и на ниво атоми. Тъй като цялата видима Вселена е изгра-
дена от едни и същи атоми, тя има заслугата за съществу-
ване на всички стабилни физически обекти във Вселената.

Центробежната сила е позната поне от библейско време
– прашката на Давид се оказва ефективно оръжие и той
побеждава Голиат. Давид едва ли е можел да изчисли си-
лата, която получава камъкът с маса m при завъртане по
окръжност с радиус r до скорост V, но е знаел, че колкото
по-голяма енергия предаде на камъка, толкова по голяма
ще бъде и неговата ударна сила.

Експериментът показва, че при движение тяло с маса m
по окръжност с радиус r, с постоянна скоростпо окръжност-

95

Христо Христов

та(тангенциална скорост) V, центробежната сила може да
се изчисли по емпиричната (получена експериментално)
формула

Rc = m.V2

Въпросителната в заглавието изглежда излишна – кой
не знае какво е центробежна сила, кой не е патил от нея?
Така е, но поводза нея ни дава теоретичното доказателст-
вото на формулата в учебника по физика. Доказателството
не е на Нютон – той говори за „силите, които придържат
планетите в тези орбити”.

Емпиричната формула за центробежната сила дава то-
чен резултат. Но това не е достатъчно за толкова заслужила
сила. Изключително важно е да се знае нейният характер,
т.е. физическата (природна) същност на тази сила.

Учебникът по физика доказва формулата за центробеж-
ната сила теоретично, но я претупва набързо в общ параг-
раф – §.Центростремителни и центробежни сили.

В гл. Кинематика §.Ускорение: Учебникът „доказва”
съществуването на ускорение по посока на радиуса при
движение на тялото с постоянна скорост по окръжността V

ar = = V 2

В гл. Динамика на точка §.Центростремителни и
центробежни сили учебникът юнашки прилага „ втория
основен закон на динамиката” (втори закон на Нютон)

F = m.a

и намира чрез ускорението центробежната сила

Rс = m.ar= mV 2

Отличен резултат – теорията показва пълно съвпадение
с експерименталните данни и учебникът няма никакви тео-
ретични проблеми. Но реални проблеми има и ще опитаме
да ги откроим:

96

Поглед към невидимата вселена

Учебникът е убеден, че причина за противодействаща
сила е ускорението на тялото, отстоява позицията си и „за-
белязва”, че камъкът в прашката на Давид се ускорява. Но
не забелязва, че силите, действащи на тялото, са баланси-
рани във всеки момент. Силата на опъване на връвта е рав-
на на противодействащата сила

–F = R

Резултатната сила е нула във всеки момент, а при ед-
новременно равенство на двете силине може да става и
дума за ускорение. Авторите на учебника може би се заб-
луждават, но има вероятност и да ни заблуждават с мен-
торска теория. Ще трябва да анализираме експеримента
„Прашката на Давид” по-прецизно.

Камъкът, завъртян от Давид, се движи по две координа-
ти x и y спрямо неподвижна координатна система (x, y). Той
се движи с постоянна скорост по посока на окръжността
(тангенциална скорост) и също с постоянна скорост r =

/2π по радиуса.
Камъкът с маса m, завъртян до тангенциална скорост ,

е увеличил енергията си спрямо точката, в която е бил не-
подвижен с ΔЕ. Действащата сила е натягането на връвта и
тя се балансира от противодействащата сила R съгласно
третия закон на Нютон. Камъкът се премества за отрязък от
време dt на разстояние по окръжността ds и dr по радиуса,
но не се ускорява – двете скорости са постоянни във време-
то.

Каквато и да е кривата на нарастване на енергията, при
завъртане на сравнително малък радиус r нарастването на
енергия на тялото ще бъде много близко до линейно- про-
порционално на радиуса. Безкрайно малките нараствания
на енергията ще следват същата линия. От това следва ра-
венство за противодействащата сила

R= =

97

Христо Христов

Добавената енергия на камъка ще е сума от прираста на
енергия от движението по двете координати, които са ед-
накви поради симетрията на движението – тялото прави
еднакви хармонични колебания по осите x и y, дефазирани
на четвърт период

ΔЕ =ΔЕx +ΔЕy ΔЕx =ΔЕy

Уравнението за движение на Нютон трябва да си прила-
га отделно за всяка от координатите

– F= R= ( )

Изчислението на прирастът на енергия по уравнението
за движение на Нютон дава

ΔЕx =ΔЕy = mV 2

За противодействащата сила се получава

R = mV 2

Получихме същия резултат, без да ускоряваме камъка.
Спирането на противодействащата сила има различни
последствия. Камъкът не продължава да се движи по
инерция в посока на тангенциалната скорост. Импулсът,
който получава, е в посоката на противодействащата сила.
Тялото прави рязък завой и потегля в посока на радиуса със
скорост, определена от добавената енергия.
Няма как да обясним това поведение на камъка без
средата, в която се движи. Това притеснява и учебникът,
който не може да се излага с незнание. Но незнанието не е
порок – ако го беше признал навреме, сега учебникът ще-
ше да знае.
Колко ще бъде центробежната сила? – „Центробежната
сила”, действаща на камъка, е проявление на противодейс-
тващата сила.
Действащата на тяло сила при въртене по окръжност е
противодействащата сила съгласно третия закон на Нютон.

98