В идеале, все 4 парадигмы должны приводить к математически эквивалентным моделям, как взгляд на одну и ту же сущность с разных точек зрения. Но это в идеале. В реальности программа Гильберта по представлению весомой материи и полей, как геометрии, зашла в тупик. Теоретико-полевое описание гравитации - туда же. Эфир был просто вытеснен "в паутину" (со многими конспирологическими подробностями). Реляционные теории появились недавно и их трудно причислить к мейнстриму. Сейчас в мейнстриме имеем раздел сфер влияния между ОТО и КТП по разным исследуемым масштабам.
Про божественное происхождение и метафизику. В приведенной ссылке среди богов, кроме Эфира, есть ещё Хаос и Океан. Это не повод считать океанологию разделом теологии, а теорию хаоса - религиозной доктриной. "Атом" и "атомизм" так же имеют чисто метафизическое происхождение, в античные времена об их опытном обосновании не было и речи.
Флюиды в физике появились не случайно
Да, мода на "флюиды" (флогистон, теплород, электрические "жидкости", "животный магнетизм") в науке (и в паранауке) появилась вполне закономерно, и не по мифологическим или инстинктивным причинам. В науке XVIII века было два выдающихся тренда - расцвет теоретической гидродинамики и открытие газов - "пневматическая революция". Первая создала мат. аппарат для описания подвижных сред, вторая открыла невидимые, но материальные и подвижные объекты - газы, и показала, что их существует много видов. Учёные склонны объяснять неизвестное через уже понятное и математически описанное - как следствие принципа когнитивной экономии, и начали искать подобные субстанции в других областях физики. Эфир к этим флюидам прямого отношения не имеет, он был введён в науку раньше - Декартом, а вытеснен из официальной науки позже, чем все эти флюиды. И к тому же, эфир не обязательно "флюид", наиболее последовательные классические теории Френеля, Максвелла, Лоренца предполагали твёрдый эфир.
Почему в дискретной и это самоочевидно? Эфир всегда был непрерывным.
Непрерывный эфир не может иметь структуры, а значит, он не годится для конструирования моделей для описания более глубоких уровней материи. Какой тогда смысл в таком эфире? Если последовательно развивать представления об непрерывном эфире, то в итоге придём к теории, неотличимой от СТО и ОТО, не только математически, но и концептуально. Непрерывной эфир не может выступать как абсолютная (выделенная) система отсчёта - об этом далее. Известная материя делится на люксоны (свет, грав. волны, и вероятно глюоны) - то, что всегда движется со скоростью света и брадионы (фундаментальные фермионы и промежуточные бозоны - то что обладает массой покоя и может быть разогнано/замедленно). Первые соответствуют волнам, не обладающим дисперсией, а вторые - волнам с дисперсией. В этом есть замечательная аналогия с акустическими и оптическими фононами в кристаллах из нескольких типов атомов. Дисперсия волн невозможна в бесструктурной, непрерывной среде. Масса частицы, как эквивалент закона дисперсии отдельной моды, рассчитывается в том числе из размера ячейки решётки.
Если нет, то что заполняло промежутки? Суперэфир?
Вот кстати, очень вероятно. Пример модели двухуровневого эфира - "Гипотеза структуры пространства" В.Ф.Шипицин, А.А.Живодеров, Л.Г.Горбич.
Ф.Вильчек в своей книге упоминает несколько слоёв "сетки", связанных с гравитацией и метрикой, слабым взаимодействием и механизмом Хиггса, сильным взаимодействием и кварковым конденсатом.
Материя образует уровни организации. Назовём наиболее фундаментальный уровень в современной общепризнанной физике "уровень 0" - это частицы и поля Стандартной Модели. Выше лежит уровень 1 - адроны, ещё выше - уровень 2 - ядра атомов, уровень 3 - атомы, и так далее до галактик и крупномасштабной структуры. Нет никаких оснований считать, что не существуют уровней как выше известных, так и ниже. Я думаю, что их бесконечное число.
Закономерности, работающие на одном уровне - на других рано или поздно перестают работать, а известные уровни по своей организации сильно различаются. Физикам "повезло", что несколько уровней устроены как "объекты, которые можно разделить на составные части", они к этому привыкли (хотя некоторые проблемы уже проявились), и пытаются думать, что так будет и дальше. Однако все усилия по поиску составных частей электронов, кварков, фотонов показали, что что это элементарные объекты, и принцип деления на части дальше не работает, нужен другой принцип.
Уже сама таблица частиц Стандартной Модели указывает на существование уровней ниже, так же, как таблица Менделеева указывает на существование структуры оболочек атомов. А на то, что этих "уровней ниже" больше одного, указывает сильнейшая качественная неоднородность физических взаимодействий, например, то что слабое взаимодействие нарушает чётность, комбинированную чётность, меняет изоспин и поколение частиц, в отличие от сильного и электромагнитного, собственно наличие поколений частиц, которые различаются только массой и не влияют на взаимодействия. На мой грубо оценочный взгляд, "уровень -1" отвечает за электромагнитное и сильное взаимодействие, "уровень -2" - за слабое взаимодействие, осцилляцию нейтрино, изоспин и поколения, "уровень -3" за античастицы и различие кварков и лептонов, "уровень -4" - за гравитацию и возможно квантовую нелокальность.
Никаких эмпирических указаний на его существование нет.
Этот эмпирический прорыв может быть непредсказуемым, даже случайным, в сценарии искали одно, наткнулись на другое, неизвестное, как уже не раз было в истории физики. Главное не зевнуть его
Эти эмпирические прорывы, которых весьма немало, не то что "зевают", их сознательно, организованно и злонамеренно замалчивают, заметают под ковёр, подвергают остракизму и вытесняют из науки. А причина тому, что любая революция в фундаментальной науке приводит к непредсказуемой смене ландшафта в экономике, организации общества и в геополитике. И это кому-то не нравится. Открытие деления ядра привело к созданию атомного оружия. Создание квантовой механики привело к физике полупроводников, а значит, ко всему современному IT. Создание электродинамики - к появления генераторов, трансформаторов и электродвигателей - массовой электроэнергетике. Термодинамика послужила фундаментом для паровых двигателей и ДВС. А вот Стандартная Модель и СТО не привели ни к чему (GPS создали бы без СТО, попутно её открыв, а вычисление энергии по дефекту масс не является необходимым звеном для ядерной физики), и это заставляет задуматься, не являются ли они (или точнее, их агрессивная апология в определенном ключе) очень умело сделанными затычками на пути прогресса.
Кратко перечислю некоторые из этих эмпирических прорывов.
-измерение абсолютной скорости Земли Стефаном Мариновым (механически связанные затворы), и поразительное совпадение результата со скоростью относительно реликтового излучения.
-эксперименты по измерению абсолютной скорости Земли В.В.Демьяновым, и его обоснование того, что интерферометр Майкельсона-Морли в вакууме имеет нулевую чувствительность к "эфирному ветру" (и ненулевую, если заполнен прозрачным веществом с достаточно высоким показателем преломления).
Такая модель, если рассматривать её "в лоб", сталкивается с большой проблемой. Чтобы описать закон Ньютона для гравитации (сила пропорциональна обратному квадрату радиуса), эта сила обязана быть пропорциональна скорости эфира (если эфир - это несжимаемая жидкость, то его скорость в точке на сфере с радиусом R будет пропорциональна обратному квадрату R, если сток эфира в центральную массу постоянный во времени). Силы, которые пропорциональны именно скорости - это в теоретической механике диссипативные силы - например, сила вязкого трения. Они не сохраняют энергию в системе. То есть, планеты бы затормозились об эфир и упали на Солнце, так как всегда будет орбитальная составляющая скорости.
Модель Римана описывает именно Ньютонову гравитацию. В рамках ОТО гравитация около Солнца сильнее, чем по закону Ньютона (добавляется ещё пропорциональность от обратного куба радиуса), из-за самодействия гравитационных полей, чем объясняется прецессия перигелия Меркурия. Теория MOND по самому названию предполагает отличие от закона Ньютона.
Да, и попытки объяснить тёмную материю с точки зрения этой модели так же сталкиваются с проблемой, так же как и любые модификации, вроде MOND. Закон гравитации (как бы его не объясняли - через искривление пространства, эфир или квантовые поля), должен быть одинаковым для любой массы. А астрономы наблюдают то несоответствие "центра тяжести" видимой материи (знаменитое скопление Пуля), то гравитацию много больше, чем создаёт видимая материя (галактика FAST J0139+4328, состоящая в основном из тёмной материи), то отсутствие в галактиках эффекта тёмной материи на движение звёзд (галактики NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4).
Это одна из четырёх великих парадигм фундаментальной физики - субстанциональная. Три другие - геометродинамическая (ОТО Эйнштейна её представитель), теоретико-полевая (Стандартная Модель), реляционная (теория петлевой квантовой гравитации Ровелли). Парадигма - это более глубокая штука, чем теоретическая модель.
Потребность в эфире в фундаментальной физике возникает не только из-за соображения "раз электромагнитные волны - это волны, то по какой среде они распространяются". Если пара фотонов превращается в пару электрон-позитрон (или наоборот, аннигиляция электрона и позитрона), то откуда возникают новые частицы (да ещё и в пустом пространстве)? Содержатся в исходных фотонах? Или электрон и позитрон состоят из фотонов? Думаю, опровержение этих "состоят" не вызовет затруднений. Это возбуждённые состояния квантовых полей? Вообще поле это просто пространственная функция (температурное поле, концентрационное поле...), но в КТП термин "поле" приобретает почти дзэнские коннотации. А вот в рамках существования мировой "среды" данный процесс становится наглядным (и имеющим аналогии) - одни возмущения среды (волны, топологические дефекты, солитоны, фазоны квазикристаллов...) по определенным правилам вызывают другие. Аналогии? Например, рождение электрон-дырочных пар при поглощении фотонов в полупроводниках, или рождение пар дислокаций при сдвиговой деформации.
Ещё соображения. Если пространство пустое, то как оно может проявлять свойства сверхпроводника для слабых зарядов (в электрослабой теории и механизме Хиггса)? И что такое исходное состояние пространства, до нарушения симметрии между калибровочными полями в электрослабой теории?
В квантовой хромодинамике свои соображения - там вводят целых два фоновых конденсата: глюонный и киральный. Причём, при сильном воздействии (при генерации кварк-глюонной плазмы) эти фоновые конденсаты локально испаряются (и потом самовосстанавливаются)! В наиболее точных расчётах КХД используют модель пространства, как решётки - то есть, отбрасывают бесконечно малые расстояния, приводящие к расходимостям. Аналогия с кристаллическим эфиром очевидна.
Базой современной фундаментальной физики является представление о квантовых полях в непрерывном, деформируемом пространственно-временном континууме, выступающем как сцена для этих полей. И эта концепция зашла в полнейший тупик - не только в вопросе о квантовой гравитации, но и в объяснении, почему частицы Стандартной Модели такие, какие они есть - там есть ряд интересных закономерностей, например формула Коидэ, о которых мейнстримная физика не может сказать вообще ничего. Существование планковского расстояния явно говорит о наличии у этого "континуума" своей собственной линейки, то есть выделенных масштабных отрезков. В континууме ОТО это невозможно. В эфире, как дискретной среде, это самоочевидно. Аналогия теории петлевой квантовой гравитации с её сеткой узлов с твёрдым эфиром также очевидна. Может, пришло время "перевернуть" теорию: сцена - эта неподвижная сетка узлов (скорее всего, ещё и многоуровневая), частицы/поля - это то что по ней движется, а законы СТО и ОТО эмерджентны?
В мейнстримной физике уже появляются смельчаки, не боящиеся термина "эфир", или подобных концепций - например, Фрэнк Вильчек, с его книгой "Тонкая физика. Масса, эфир, и объединение всемирных сил", или Роберт Беттс Лаффлин, с книгой "Преступление из занавеса: как физика формирует будущее", а ещё Тэд Якобсон (вывод гравитации ОТО из термодинамики) .
Да, и теплород с флогистоном - это не средневековая метафизика, основанная на схоластике или традиции (вроде астрологии или алхимии), а научные теории, пусть примитивные и оказавшиеся ошибочными. И что-то мне подсказывает, что был бы тогда современный позитивистский фундаментализм, то теплород и эпициклы Птолемея никуда бы не делись, а просто обросли шубой "перенормировок" и "тёмных энергий".
Итак, возьмём длинную горизонтальную ось, и повесим на неё через равные промежутки математические маятники (стержень на шарнире с грузом на конце). Соседние маятники соединим пружинками. В итоге, получим внизу цепочку из грузов, соединённых пружинками, вверху - ось, к которой эти грузы подвешены. Это "эфир", его вакуумное состояние.
Теперь дёрнем (не очень сильно) один груз вбок. По цепочке от места удара побегут волны (со своей постоянной "скоростью света"). Это "электромагнитные волны". Дёрнем сильнее - волны станут нелинейными - взаимодействие с "виртуальными электрон-позитронными парами в вакууме".
Теперь повернём один маятник вокруг оси на все 360 градусов, и раздвинем образовавшиеся витки из цепочки грузов в стороны. Это "электрон" и "позитрон" - в зависимости от хиральности (правый или левый) отдельного витка. А скручивание цепочки вокруг оси - "электрическое поле". Очевидно, что нельзя ни создать, ни удалить отдельный виток (топологический солитон), не разрезая цепочку (или не поворачивая её на конце оси). Это "сохранение электрического заряда". Сам "заряд" топологически устойчив.
Возьмём один солитон, и толкнём его вдоль оси. Он пойдёт с постоянной, сохраняющейся скоростью куда (и насколько сильно) его толкнули. Чем больше скорость, тем более резким и коротким он становится. Это сокращение длины полностью описывается известным сокращением Лоренца, формула та же. Расположим два "+" солитона рядом, и они будут отталкиваться друг от друга, уйдут в стороны. Разгоним один "+" солитон, и столкнём его с другим таким же, более медленным. Произойдёт упругое столкновение, медленный солитон ускорится, сожмётся и уйдёт вперёд, быстрый замедлится и растянется. Закон сохранения импульса в силе. Расположим два солитона, "+" и "-" рядом. Они будут притягиваться, разгонятся, пройдут друг через друга, замедлятся, опять притянутся. Это бризер - аналог позитрония. Если в системе будет трение, то такой "позитроний" аннигилирует в расходящиеся волны. Для аналогов этой системы с большим числом измерений, чем 1, аннигиляция произойдёт без наличия трения. Бризер можно разогнать как целое. При этом частота его колебаний будет падать... в соответствие с формулой Лоренца для замедления времени.
Напоследок перевернём цепочку маятников. Грузы будут вверху, ось - внизу. Это состояние неустойчивого равновесия - если маятники выставлены идеально вертикально, то опрокидывающая их сила нулевая. Однако малейшее отклонение запустит лавинообразное самоускорение (отдельный маятник, потеряв равновесие, быстро упадёт и потом по инерции вновь поднимется до верхнего положения и там остановится). Самое удивительное, что в этой перевёрнутой неустойчивой системе тоже существуют солитоны... которые проявляют свойства тахионов - гипотетических сверхсветовых частиц.
Эта довольно простая механическая система, описываемая уравнением синус-Гордона, моделирует ряд аспектов реального мира, но непосредственно её использовать не получится - одномерность, невозможность описания квантовой механики с её нелокальностью, один топологический заряд (в Стандартной Модели, кроме электрического, есть ещё цветовой заряд кварков и глюонов, и строго сохраняющиеся заряды, которые не создают полей - лептонный и барионный).
Орбитали - это стоячие волны в 3D (а в 2D такие волны являются причиной для фигур Хладни)
Были x86 SoC и до Cyrix MediaGX - AMD Elan.
В идеале, все 4 парадигмы должны приводить к математически эквивалентным моделям, как взгляд на одну и ту же сущность с разных точек зрения. Но это в идеале. В реальности программа Гильберта по представлению весомой материи и полей, как геометрии, зашла в тупик. Теоретико-полевое описание гравитации - туда же. Эфир был просто вытеснен "в паутину" (со многими конспирологическими подробностями). Реляционные теории появились недавно и их трудно причислить к мейнстриму. Сейчас в мейнстриме имеем раздел сфер влияния между ОТО и КТП по разным исследуемым масштабам.
Про божественное происхождение и метафизику. В приведенной ссылке среди богов, кроме Эфира, есть ещё Хаос и Океан. Это не повод считать океанологию разделом теологии, а теорию хаоса - религиозной доктриной. "Атом" и "атомизм" так же имеют чисто метафизическое происхождение, в античные времена об их опытном обосновании не было и речи.
Да, мода на "флюиды" (флогистон, теплород, электрические "жидкости", "животный магнетизм") в науке (и в паранауке) появилась вполне закономерно, и не по мифологическим или инстинктивным причинам. В науке XVIII века было два выдающихся тренда - расцвет теоретической гидродинамики и открытие газов - "пневматическая революция". Первая создала мат. аппарат для описания подвижных сред, вторая открыла невидимые, но материальные и подвижные объекты - газы, и показала, что их существует много видов. Учёные склонны объяснять неизвестное через уже понятное и математически описанное - как следствие принципа когнитивной экономии, и начали искать подобные субстанции в других областях физики. Эфир к этим флюидам прямого отношения не имеет, он был введён в науку раньше - Декартом, а вытеснен из официальной науки позже, чем все эти флюиды. И к тому же, эфир не обязательно "флюид", наиболее последовательные классические теории Френеля, Максвелла, Лоренца предполагали твёрдый эфир.
Непрерывный эфир не может иметь структуры, а значит, он не годится для конструирования моделей для описания более глубоких уровней материи. Какой тогда смысл в таком эфире? Если последовательно развивать представления об непрерывном эфире, то в итоге придём к теории, неотличимой от СТО и ОТО, не только математически, но и концептуально. Непрерывной эфир не может выступать как абсолютная (выделенная) система отсчёта - об этом далее. Известная материя делится на люксоны (свет, грав. волны, и вероятно глюоны) - то, что всегда движется со скоростью света и брадионы (фундаментальные фермионы и промежуточные бозоны - то что обладает массой покоя и может быть разогнано/замедленно). Первые соответствуют волнам, не обладающим дисперсией, а вторые - волнам с дисперсией. В этом есть замечательная аналогия с акустическими и оптическими фононами в кристаллах из нескольких типов атомов. Дисперсия волн невозможна в бесструктурной, непрерывной среде. Масса частицы, как эквивалент закона дисперсии отдельной моды, рассчитывается в том числе из размера ячейки решётки.
Вот кстати, очень вероятно. Пример модели двухуровневого эфира - "Гипотеза структуры пространства" В.Ф.Шипицин, А.А.Живодеров, Л.Г.Горбич.
Ф.Вильчек в своей книге упоминает несколько слоёв "сетки", связанных с гравитацией и метрикой, слабым взаимодействием и механизмом Хиггса, сильным взаимодействием и кварковым конденсатом.
Материя образует уровни организации. Назовём наиболее фундаментальный уровень в современной общепризнанной физике "уровень 0" - это частицы и поля Стандартной Модели. Выше лежит уровень 1 - адроны, ещё выше - уровень 2 - ядра атомов, уровень 3 - атомы, и так далее до галактик и крупномасштабной структуры. Нет никаких оснований считать, что не существуют уровней как выше известных, так и ниже. Я думаю, что их бесконечное число.
Закономерности, работающие на одном уровне - на других рано или поздно перестают работать, а известные уровни по своей организации сильно различаются. Физикам "повезло", что несколько уровней устроены как "объекты, которые можно разделить на составные части", они к этому привыкли (хотя некоторые проблемы уже проявились), и пытаются думать, что так будет и дальше. Однако все усилия по поиску составных частей электронов, кварков, фотонов показали, что что это элементарные объекты, и принцип деления на части дальше не работает, нужен другой принцип.
Уже сама таблица частиц Стандартной Модели указывает на существование уровней ниже, так же, как таблица Менделеева указывает на существование структуры оболочек атомов. А на то, что этих "уровней ниже" больше одного, указывает сильнейшая качественная неоднородность физических взаимодействий, например, то что слабое взаимодействие нарушает чётность, комбинированную чётность, меняет изоспин и поколение частиц, в отличие от сильного и электромагнитного, собственно наличие поколений частиц, которые различаются только массой и не влияют на взаимодействия. На мой грубо оценочный взгляд, "уровень -1" отвечает за электромагнитное и сильное взаимодействие, "уровень -2" - за слабое взаимодействие, осцилляцию нейтрино, изоспин и поколения, "уровень -3" за античастицы и различие кварков и лептонов, "уровень -4" - за гравитацию и возможно квантовую нелокальность.
Эти эмпирические прорывы, которых весьма немало, не то что "зевают", их сознательно, организованно и злонамеренно замалчивают, заметают под ковёр, подвергают остракизму и вытесняют из науки. А причина тому, что любая революция в фундаментальной науке приводит к непредсказуемой смене ландшафта в экономике, организации общества и в геополитике. И это кому-то не нравится. Открытие деления ядра привело к созданию атомного оружия. Создание квантовой механики привело к физике полупроводников, а значит, ко всему современному IT. Создание электродинамики - к появления генераторов, трансформаторов и электродвигателей - массовой электроэнергетике. Термодинамика послужила фундаментом для паровых двигателей и ДВС. А вот Стандартная Модель и СТО не привели ни к чему (GPS создали бы без СТО, попутно её открыв, а вычисление энергии по дефекту масс не является необходимым звеном для ядерной физики), и это заставляет задуматься, не являются ли они (или точнее, их агрессивная апология в определенном ключе) очень умело сделанными затычками на пути прогресса.
Кратко перечислю некоторые из этих эмпирических прорывов.
-измерение абсолютной скорости Земли Стефаном Мариновым (механически связанные затворы), и поразительное совпадение результата со скоростью относительно реликтового излучения.
-эксперименты по измерению абсолютной скорости Земли В.В.Демьяновым, и его обоснование того, что интерферометр Майкельсона-Морли в вакууме имеет нулевую чувствительность к "эфирному ветру" (и ненулевую, если заполнен прозрачным веществом с достаточно высоким показателем преломления).
-эксперименты Реджинальда Кэхилла (расхождение времени распространения сигналов в оптоволокне и коаксиальном кабеле, корреляция шумов в стабилитронах)
-эксперименты Роланда Де-Витта (синхронизация атомных часов)
-макрофлуктуации С.Э.Шноля
-эффект Алле (который не получается объяснить ни с помощью ОТО, ни с помощью эфира)
Такая модель, если рассматривать её "в лоб", сталкивается с большой проблемой. Чтобы описать закон Ньютона для гравитации (сила пропорциональна обратному квадрату радиуса), эта сила обязана быть пропорциональна скорости эфира (если эфир - это несжимаемая жидкость, то его скорость в точке на сфере с радиусом R будет пропорциональна обратному квадрату R, если сток эфира в центральную массу постоянный во времени). Силы, которые пропорциональны именно скорости - это в теоретической механике диссипативные силы - например, сила вязкого трения. Они не сохраняют энергию в системе. То есть, планеты бы затормозились об эфир и упали на Солнце, так как всегда будет орбитальная составляющая скорости.
Модель Римана описывает именно Ньютонову гравитацию. В рамках ОТО гравитация около Солнца сильнее, чем по закону Ньютона (добавляется ещё пропорциональность от обратного куба радиуса), из-за самодействия гравитационных полей, чем объясняется прецессия перигелия Меркурия. Теория MOND по самому названию предполагает отличие от закона Ньютона.
Да, и попытки объяснить тёмную материю с точки зрения этой модели так же сталкиваются с проблемой, так же как и любые модификации, вроде MOND. Закон гравитации (как бы его не объясняли - через искривление пространства, эфир или квантовые поля), должен быть одинаковым для любой массы. А астрономы наблюдают то несоответствие "центра тяжести" видимой материи (знаменитое скопление Пуля), то гравитацию много больше, чем создаёт видимая материя (галактика FAST J0139+4328, состоящая в основном из тёмной материи), то отсутствие в галактиках эффекта тёмной материи на движение звёзд (галактики NGC 1052-DF2 и NGC 1052-DF4).
Это одна из четырёх великих парадигм фундаментальной физики - субстанциональная. Три другие - геометродинамическая (ОТО Эйнштейна её представитель), теоретико-полевая (Стандартная Модель), реляционная (теория петлевой квантовой гравитации Ровелли). Парадигма - это более глубокая штука, чем теоретическая модель.
Потребность в эфире в фундаментальной физике возникает не только из-за соображения "раз электромагнитные волны - это волны, то по какой среде они распространяются". Если пара фотонов превращается в пару электрон-позитрон (или наоборот, аннигиляция электрона и позитрона), то откуда возникают новые частицы (да ещё и в пустом пространстве)? Содержатся в исходных фотонах? Или электрон и позитрон состоят из фотонов? Думаю, опровержение этих "состоят" не вызовет затруднений. Это возбуждённые состояния квантовых полей? Вообще поле это просто пространственная функция (температурное поле, концентрационное поле...), но в КТП термин "поле" приобретает почти дзэнские коннотации. А вот в рамках существования мировой "среды" данный процесс становится наглядным (и имеющим аналогии) - одни возмущения среды (волны, топологические дефекты, солитоны, фазоны квазикристаллов...) по определенным правилам вызывают другие. Аналогии? Например, рождение электрон-дырочных пар при поглощении фотонов в полупроводниках, или рождение пар дислокаций при сдвиговой деформации.
Ещё соображения. Если пространство пустое, то как оно может проявлять свойства сверхпроводника для слабых зарядов (в электрослабой теории и механизме Хиггса)? И что такое исходное состояние пространства, до нарушения симметрии между калибровочными полями в электрослабой теории?
В квантовой хромодинамике свои соображения - там вводят целых два фоновых конденсата: глюонный и киральный. Причём, при сильном воздействии (при генерации кварк-глюонной плазмы) эти фоновые конденсаты локально испаряются (и потом самовосстанавливаются)! В наиболее точных расчётах КХД используют модель пространства, как решётки - то есть, отбрасывают бесконечно малые расстояния, приводящие к расходимостям. Аналогия с кристаллическим эфиром очевидна.
Базой современной фундаментальной физики является представление о квантовых полях в непрерывном, деформируемом пространственно-временном континууме, выступающем как сцена для этих полей. И эта концепция зашла в полнейший тупик - не только в вопросе о квантовой гравитации, но и в объяснении, почему частицы Стандартной Модели такие, какие они есть - там есть ряд интересных закономерностей, например формула Коидэ, о которых мейнстримная физика не может сказать вообще ничего. Существование планковского расстояния явно говорит о наличии у этого "континуума" своей собственной линейки, то есть выделенных масштабных отрезков. В континууме ОТО это невозможно. В эфире, как дискретной среде, это самоочевидно. Аналогия теории петлевой квантовой гравитации с её сеткой узлов с твёрдым эфиром также очевидна. Может, пришло время "перевернуть" теорию: сцена - эта неподвижная сетка узлов (скорее всего, ещё и многоуровневая), частицы/поля - это то что по ней движется, а законы СТО и ОТО эмерджентны?
В мейнстримной физике уже появляются смельчаки, не боящиеся термина "эфир", или подобных концепций - например, Фрэнк Вильчек, с его книгой "Тонкая физика. Масса, эфир, и объединение всемирных сил", или Роберт Беттс Лаффлин, с книгой "Преступление из занавеса: как физика формирует будущее", а ещё Тэд Якобсон (вывод гравитации ОТО из термодинамики) .
Да, и теплород с флогистоном - это не средневековая метафизика, основанная на схоластике или традиции (вроде астрологии или алхимии), а научные теории, пусть примитивные и оказавшиеся ошибочными. И что-то мне подсказывает, что был бы тогда современный позитивистский фундаментализм, то теплород и эпициклы Птолемея никуда бы не делись, а просто обросли шубой "перенормировок" и "тёмных энергий".
Итак, возьмём длинную горизонтальную ось, и повесим на неё через равные промежутки математические маятники (стержень на шарнире с грузом на конце). Соседние маятники соединим пружинками. В итоге, получим внизу цепочку из грузов, соединённых пружинками, вверху - ось, к которой эти грузы подвешены. Это "эфир", его вакуумное состояние.
Теперь дёрнем (не очень сильно) один груз вбок. По цепочке от места удара побегут волны (со своей постоянной "скоростью света"). Это "электромагнитные волны". Дёрнем сильнее - волны станут нелинейными - взаимодействие с "виртуальными электрон-позитронными парами в вакууме".
Теперь повернём один маятник вокруг оси на все 360 градусов, и раздвинем образовавшиеся витки из цепочки грузов в стороны. Это "электрон" и "позитрон" - в зависимости от хиральности (правый или левый) отдельного витка. А скручивание цепочки вокруг оси - "электрическое поле". Очевидно, что нельзя ни создать, ни удалить отдельный виток (топологический солитон), не разрезая цепочку (или не поворачивая её на конце оси). Это "сохранение электрического заряда". Сам "заряд" топологически устойчив.
Возьмём один солитон, и толкнём его вдоль оси. Он пойдёт с постоянной, сохраняющейся скоростью куда (и насколько сильно) его толкнули. Чем больше скорость, тем более резким и коротким он становится. Это сокращение длины полностью описывается известным сокращением Лоренца, формула та же. Расположим два "+" солитона рядом, и они будут отталкиваться друг от друга, уйдут в стороны. Разгоним один "+" солитон, и столкнём его с другим таким же, более медленным. Произойдёт упругое столкновение, медленный солитон ускорится, сожмётся и уйдёт вперёд, быстрый замедлится и растянется. Закон сохранения импульса в силе. Расположим два солитона, "+" и "-" рядом. Они будут притягиваться, разгонятся, пройдут друг через друга, замедлятся, опять притянутся. Это бризер - аналог позитрония. Если в системе будет трение, то такой "позитроний" аннигилирует в расходящиеся волны. Для аналогов этой системы с большим числом измерений, чем 1, аннигиляция произойдёт без наличия трения. Бризер можно разогнать как целое. При этом частота его колебаний будет падать... в соответствие с формулой Лоренца для замедления времени.
Напоследок перевернём цепочку маятников. Грузы будут вверху, ось - внизу. Это состояние неустойчивого равновесия - если маятники выставлены идеально вертикально, то опрокидывающая их сила нулевая. Однако малейшее отклонение запустит лавинообразное самоускорение (отдельный маятник, потеряв равновесие, быстро упадёт и потом по инерции вновь поднимется до верхнего положения и там остановится). Самое удивительное, что в этой перевёрнутой неустойчивой системе тоже существуют солитоны... которые проявляют свойства тахионов - гипотетических сверхсветовых частиц.
Эта довольно простая механическая система, описываемая уравнением синус-Гордона, моделирует ряд аспектов реального мира, но непосредственно её использовать не получится - одномерность, невозможность описания квантовой механики с её нелокальностью, один топологический заряд (в Стандартной Модели, кроме электрического, есть ещё цветовой заряд кварков и глюонов, и строго сохраняющиеся заряды, которые не создают полей - лептонный и барионный).