Материальная точка и информационный вектор

Структура информации не видна в физическом состоянии, и для понимания рассмотрим физический объект малой величины, используя понятие материальной точки. Материальная точка представляет собой бесконечно-малый бесформенный объект, имеющий, однако, массу. Масса является количественной величиной, позволяющей описать элементарное тело в физическом пространстве. Для вывода законов об элементарной информационной связи углубимся в законы природы. Предположим, что через элементарное тело проведена прямая, такая, как на рис 1.  Точки Х1; Х2 – являются точками входа и выхода прямой, пронизывающей данное тело.

Рисунок 1 – Линия X (X1; X2), проведённая сквозь элементарное тело

Полагаем, что тело имеет бесконечно малый (но имеющийся у тела) размер по прямой (Х), пронизывающей это тело. Используем декартову систему. Tело является материальной точкой для внешней среды, его размер:

Размер материальной точки принят равным нулю для внешнего окружения. Он является исключительно информационным явлением и в материальном мире не существует как тело. Тогда, любая прямая, пронизывающая бесконечно малое тело под углом наклона ∠θ ≠ π/2 к другой пронизывающей прямой, подобной (Х), имеет отрезок совпадающий с Δx внутри тела, кроме угла равного θ = π/2  к прямой (Х) для внешнего окружения.

Надо пояснить, что за материальную точку мы можем принимать любой объект для исследования его поведения во внешней среде, с любой внутренней структурой. Отсюда следует, что материальная точка является таковой, только для внешней среды, в которой она рассматривается. Поэтому, мы можем и не знать о её внутреннем устройстве, но можем констатировать очевидное:

  • Материальная точка – исключительно замкнутый объект;
  • Материальная точка всегда бесконечно мала;
  • Материальная точка имеет связь в структуре рассматриваемого пространства, так как она там обозначена.

Мы рассмотрим декартово пространство. Известно, что оно трансформируется в любое другое, для удобства представления.

Теорема двойственности:

Пусть бесконечно-малое тело пронизывает прямая (X), которая имеет пересечение в точках {Х1, Х2}, и расстояние |Х1 Х2| = 0 для внешнего окружения, т.е. является материальной точкой в этом пространстве. Точки Х1 и Х2 назовём точками входа и выхода пронизывающей прямой. Тогда прямая, пересекающая одну из точек Х1 или Х2, так же пересекает и вторую точку, кроме прямой, проведённой под прямым углом θ = π/2.

Рисунок 2 – Внутреннее пересечение материальной точки

Доказательство:

Проведём дополнительную прямую, пересекающую то же тело (Х1 Хk), под углом ∠θ ≠ π/2 (рис.2). По условию существования материальной точки, предел внешнего размера точки равен нулю:

(1)

Со стороны внешнего окружения точки Х1 и Х2 совпадают. Проекция отрезка [Х1 Хk] на прямую Х внешнего окружения, является отрезок [Х1 Х’k], который расположен внутри отрезка [Х1 Х2] и соответственно не может принимать значения отличные от нуля:

(2)

Тогда, размер отрезка:

 

(3)

Отсюда вытекает равенство отрезков:

1 Х2| = |Х1 Хk| для материальной точки. С внешнего окружения точки Хk = Х2 совпадают. Прямая, проведённая под углом θ = π/2 к прямой (Х), создаёт новые точки входа и выхода. Параллельных прямых, проходящих через материальную точку, в силу нулевого размера |Хk Х’k| = 0  не существует, либо они совпадают.  Отсюда следует, что:

не может существовать никаких других прямых, пересекающих материальную точку, кроме перпендикулярных, составляющих структуру пространства.

Парадокс материальной точки заключается в том, что для внешнего окружения она имеет нулевой размер, а внутренний ненулевой. Внутренняя и внешняя среда принадлежит одной общей среде, в которой и существует эта материальная точка, то есть, для неё мы можем записать следующее неравенство:

(4)

Внешние размеры материальной точки всегда меньше внутренних. В этом и заключается парадокс материальной точки. Но как такое может быть? Со стороны внутренней среды мы рассматривали ненулевое пространство, которое является исключительно информационным для внешнего окружения. Однако, пронизывая тело прямой, мы можем констатировать последовательность точек пересечения и получаемой системы координат относительно друг друга. Значит, существует некая базовая структура связи, которая имеет относительную последовательность. Причём, расстояние между точками входа и выхода материальной точки не является материальным, так как расстояния между ними нулевое. Тогда, для общего физического элементарного пространства неравенство (4) существует, но только с оговоркой, что левая часть принадлежит внешнему пространству, а правая внутреннему. Отсюда вытекает двойственность физического пространства.

Всегда существует две стороны одной медали, две противоположных стороны. Противоположность возникает во всём. Данная базовая противоположность делит, или скорее создаёт основу законов взаимодействия. Рассмотрим на небольшом примере. Допустим, что мы инопланетные наблюдатели и видим Землю как точку на небе. Вычисляем её массу, орбиту, примерное расстояние. В своей системе координат получаем точку с какими-то параметрами и расстояние до неё. В последствии мы узнаём, что Земля – двойная планета, имеющая крупный спутник – Луну. Мы, не меняя точку на карте добавляем содержимое, т.е. дополняем информацию. Что изменилось? Ничего, кроме дополнительной информации, которая влияет на дальнейшие действия с нашей стороны. Явное существование двойственности — материальной и информационной. Таким образом, физическое пространство имеет в своём составе явный дуализм. Далее мы рассмотрим структуру и дадим формулировку физическому пространству. Но прежде определим элементарную структуру. Именно структура определяет информацию. Поле – явление материальное, поэтому необходимо указать различия между структурой и полем, далее укажем взаимодействия.

Формулировка физического пространства

 

Физическое пространство состоит из материальных полей и информационной структуры. Законы природы образуются на принципах изменения структуры и поведения полей. Теорема двойственности физической среды является началом изучения информационной физики и даёт первичное представление о той части физики, которая представляется нам с большим трудом. Материальная среда характеризуется полями, которые присутствует везде в материальном мире. Движение частиц, атомов, молекул, из которых состоит материал, так и самих макрообъектов, является следствием взаимодействия подобных полей. Дадим определение подобным полям несколько позже. В противоположность материальному миру существует информационный. Информация не имеет движения, но структурирована и дискретна. Структура информации может изменяться, но в силу своей дискретности, каждый раз имеет стационарное состояние – до изменения структуры и после изменения. Мы можем констатировать, что в момент изменения структуры, информация не определена. В силу двойственности физического пространства неопределённость информации проявляет определённость в материальной среде в виде силовых полей взаимодействия.

Рисунок 3. Изменение структуры порождает вектор перехода

Мы определили материальную среду, как переходное состояние информационной системы, состоящую из сил межструктурной взаимосвязи. Информационная структура не имеет размерностей в материальном смысле и проявляется только при изменении структуры в виде векторных переходов, создавая поля взаимодействия. Поэтому, любой физический объект не является стационарным и находится в движении относительно других объектов. Это означает, что на него всегда действуют силы, которые являются следствием изменения информационных структур. Физический объект находится в двух состояниях – материальном и информационном. Получается у нас нечто периодичное для базовой минимальной структуры связи. Так как материальное поле имеет место быть инерционным, т.е. иметь некие, пусть и минимальные, но размеры, то вывод напрашивается сам собой, существует релятивистская частота колебаний материального поля. На рис.3 информационный вектор, проявляется в виде силы и только в момент преобразования структуры от первой ко второй. По сути первая структура — это прошлое, вторая будущее.

Материальный мир является переходным процессом преобразования информационной структуры.
Рассмотрим механизм изменения структур в следующей главе. (Продолжение следует)

©Alexey Tarasov