Описание взрыва как фазового перехода, индуцированного критическим ускорением воздуха (стр. 11 )

  В космосе вместе с вихревой напряженностью (8) должна проявлять себя и центрально-симметричная напряженность (9), которая приводит к акустической силе. После Большого Взрыва акустическая сила будет действовать на импульс звезд так же, как акустическая сила действует на импульс молекул при проникновении в сплошную среду во время обычного взрыва. С той лишь разницей, что она будет разгонять звезды в вакууме, скорее всего, без столкновений. Если предположить, что в космосе есть акустическая напряженность, (источником акустической напряженности является импульс согласно (6)), то она будет приводить к изменению импульсов материальных тел в пространстве по закону . В приближении изотропного поля эта сила имеет вид: . В первом приближении очень малого постоянного акустического поля получим, что на тела с импульсом в космосе действует акустическая напряженность, и они ускоряются в направлении своего же движения по экспоненциальному закону. Тогда в приближении постоянного акустического поля после дифференцирования получим: . Откуда следует, что в первом приближении Вселенная расширяется с ускорением, и это ускорение увеличивается пропорционально плотности энергии акустического поля . Учитывая колоссальные размеры Вселенной, измеряемые в световых годах, энергия акустического поля в итоге очень велика, и, скорее всего, имеет отношение к тому, что называют темной энергией. Малое ненулевое акустическое поле объясняет расширение Вселенной с ускорением.

  Описание черных дыр и расширения Вселенной выходит за рамки данной статьи. Представляется, что учет энергии фононного поля в космосе будет иметь эффект аналогичный учету энергии фононного поля в сплошной среде, которое объясняет диаграмму Флэтчера-Мэнсона [9].

Заключение

  В работе было показано, что сплошная среда ведет себя подобно сверхпроводящему состоянию. Она выталкивает из себя поле плотности дислокаций. Также как критическое магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние, так и критическое поле плотности дислокаций разрушает сплошную среду. Источником поля плотности дислокаций в твердом теле являются напряжения, а в воздухе – избыточное давление, которое возникает, например, в грозовых облаках. В твердом теле дислокации приводят к трещинам, в воздухе – к молниям и взрывам.

  Понимание этих процессов стало возможным в связи с тем, что поле дисторсии является компенсирующим полем взаимодействия (1) и описывает физическое состояние. В сплошной среде поле дисторсии материализуется, поэтому в сплошной среде выполняется закон Гука для тензора дисторсии. Более того, в сплошной среде напряженности тензора дисторсии описывают звук, поэтому тензор дисторсии мы назвали фононным потенциалом. 

  Фазовый переход из пассивного (материального) состояния в активное состояние фононного поля выглядит как фазовый переход из сплошной среды в плазму и сопровождается громким звуком. Он индуцируется критическим полем плотности дислокаций . Когда критическое поле плотности дислокаций обусловлено критической плотностью грозового облака, происходит фазовый переход в виде молнии. Когда критическое поле плотности дислокаций вызвано критическим ускорением сплошной среды , происходит взрыв. Молния и взрыв это один и тот же фазовый переход, разрушающий сплошную среду с пассивным фононным полем.

  Высокотемпературная плазма при фазовом переходе обусловлена акустическим полем (9). Оно появляется в воздухе при проникновении в сплошную среду поля плотности дислокаций (8) и пропорционально скорости проникновения плотности дислокаций в сплошную среду. Акустическое поле изменяет импульс молекул по экспоненте , так как импульс является зарядом для фононного поля, что приводит к ударной волне, ионизации воздуха и высокой температуре в области проникновения плотности дислокаций в сплошную среду.

  Тензор дисторсии, на наш взгляд, обладает двумя удивительными свойствами:

1) Когда тензор дисторсии является компенсирующим полем в удлиненной производной волновой функции (1), вектор Бюргерса – квантуется. 

2) Тензор дисторсии в сплошной среде материализуется. Он изменяет свою симметрию  и становится наблюдаемой величиной . При этом вектор Бюргерса является непрерывной функцией, а не дискретной.

  Такими же свойствами обладает и электромагнитный потенциал, но они, на первый взгляд, не имеют такого значения как для тензора дисторсии. Например:

1) Минимальное взаимодействие в электродинамике приводит к кванту магнитного потока, как фундаментальной константе. А минимальное взаимодействие с тензором дисторсии, по сути дела, приводит к решеточной структуре в пространстве с минимальным вектором Бюргерса .

2) Электромагнитные волны в сверхпроводнике не представляют большого интереса, так как их диапазон соответствует рентгеновскому диапазону . А волны тензора дисторсии в сплошной среде представляют интерес, так как они описывают звук. Квадратичная зависимость плотности энергии фононного поля от частоты и давления соответствует фоновой диаграмме Флетчера-Мэнсона, и объясняет ее происхождение. 

  Таким образом, уравнения состояния (6,7) для фононного поля , , аналогичные уравнениям Максвелла для электромагнитного потенциала, описывают физическое состояние. Их необходимо учитывать при описании плазмы, а в сплошной среде они вырождаются в линейные уравнения состояния (14-16) и описывают звук. Поэтому необходимо всегда учитывать энергию фононного поля, и не только в звуковой волне.

  Так как уравнения (6,7) не учитывались при описании физических состояний, то не удавалось корректно описать молнии и взрывы. Учет минимального взаимодействия (1) позволяет объяснить северное сияние, как аналог вихрей Абрикосова. Возможно, что система уравнений (6,7) и фононное взаимодействие (1) позволит объяснить еще много явлений, которые пытались объяснить без них с помощью механических представлений или электромагнитных взаимодействий.

  Так, например, описывали звук как механические колебания сплошной среды и игнорировали диаграмму Флэтчера-Мэнсона, которая не соответствовала теории, потому что теория не учитывала плотность энергии фононного поля. Даже придумали науку психоакустику, в которой объясняли, что зависимость плотности энергии звука от частоты всем только кажется! Взрывы при падении метеоритов объясняли механическим трением о разряженный воздух. Электрическими разрядами пытались объяснить молнии, хотя разность потенциалов в грозовых облаках была на два порядка ниже требуемой.

  Ближе всего к фононному взаимодействию подошли в теории сверхпроводимости. Притяжение электронов в куперовских парах объясняли наводящимися электрическими положительными зарядами, возникающими при колебаниях кристаллической решетки (теория БКШ). При этом признавали электрон-фононное взаимодействие электронов с фононами, но объясняли это взаимодействие электрическим притяжением электронов с виртуальными положительными зарядами. Это делали потому, что было не ясно, какой заряд может быть у фононного взаимодействия, ведь в конечном итоге взаимодействуют заряды между собой с помощью полей взаимодействия.

  Возможно, что фононное взаимодействие является сильным взаимодействием, которое ввели, чтобы объяснить, почему протоны удерживаются в ядре атома, так как электромагнитным полем притяжение протонов в ядре атома уже нельзя было объяснить. Скорее всего, притяжение протонов в ядре атома описывается также как и притяжение электронов в куперовской паре. Конкуренция зарядов в (11) явно показывает, при какой длине когерентности фононное взаимодействие становится сильнее электромагнитного.

  Заметим, что минимальное взаимодействие приводит к квантованию, так же как и взаимодействие в уравнении Шредингера в квантовой механике. Если умножить удлиненную производную (1) на , то очевидно, что квантовый импульс является зарядом для фононного взаимодействия. Это же следует и из принципа наименьшего действия для заряда в (1). Из минимума получается центрально-симметричная сила , и антисимметричная сила Пича-Келлера , когда . Первый член акустической силы - это потенциальный член в уравнениях Эйлера, который дает вклад в уравнение Бернулли, а второй член это сила, которая действует на молекулы газа при разрушении сплошной среды плотностью дислокаций и приводит к высокотемпературной плазме. Таким образом, квантовый импульс является зарядом фононного взаимодействия.

  В сплошной среде импульс равен , и он не взаимодействует с фононным полем минимальным образом. Здесь надо понимать, что меняется не импульс, изменяется отношение к нему фононного поля в различных состояниях. В пассивном состоянии фононного поля импульс равен , а в активном состоянии .

Литература

         

, , Теория упругости том 7, Наука, Москва (1987). , , Статистическая физика часть 2. Теория конденсированного состояния том 9, Наука, Москва (1987). , Изв. РАН Серия физическая 78 (8), 983 (2014). К. Ициксон, , Квантовая теория поля, Мир, Москва (1984). A. Kadic, D. G.B. Edelen, A Gauge Theory of Dislocations and Disclinations. Lecture Notes in Physics. Heidelberg. Springer 174, 168 (1983). A. I. Musienko and L. I. Manevich, Physics-Uspekhi 174 (8), 861 (2004). M. Lazar, Mathematics and Mechanics of Solids 16, 253 (2011). , , Гидродинамика том 6, Наука, Москва (1988). H. Fletcher, W. A. Munson, J. Acoust. Soc Am. 5, 82 (1933). S. Mьhlbauer, B. Binz, F. Jonietz, et al., Science 323, 915 (2009). X. Z. Yu, Y. Onose, N. Kanazawa, et al., Nature 465, 901 (2010). X. Z. Kanazawa, N. Yu., Y.  Onose, K. Kimoto et al., Nature Mater 10, 106 (2011). I. E.  Dzyaloshinskii, J. Phys. Chem. Solids 4, 241 (1958). I. E.  Dzyaloshinskii, Zh. Eksp. Teor. Fiz 47, 992 (1964). Е. М.  Лифшиц, ЖЭТФ 11, 255 (1941). S. V. Grigoriev, D. Chernyshov, V. A. Dyadkin et al., Phys. Rev. B 81, 012408 (2010). Д. Эшелби, Континуальная теория дислокаций, Ин. Лит., Москва (1963). , , Теория поля том 2, Наука, Москва (1987). A. Ya. Braginsky, ArXiv cond-mat/1506.06455. W. A. Lyons, J. Geophys. Res. 101, 29641, (1996). M. O. Peach, J. S. Kohler, Phys. Rev. 80, 436 (1950).