Generalization of Minkowski space

Abstract

Аннотация. При моделировании физических объектов в качестве основного элементавыбирают модель материальной точки. Однако при исследовании фундаментальных структур реальности применение классической модели материальной точки нецелесообразно. Потому что в классической модели материальной точки априори вводится понятие пространства, независящее от нее, что приводит к противоречию с реляционной концепцией пространства и времени.Следует отметить также противоречие, которое возникает при попытке определения«кирпичика» мироздания в виде крохотной частицы с понятием квантовой нелокальности. Экспериментальные исследования, проведенные с целью проверки неравенства Белла доказали, что в фундаментальной структуре реальности имеет место квантовая нелокальность. Этоозначает, что каждая частица имеет некоторую таинственную связь с окружением. Поэтому пространству Минковского требуется обобщение, учитывающее наличие материи. В настоящей работе обобщается пространство Минковского. Вводится пространство состояний – однородное пространство возможных подсистем. Из наложения этих подсистем проявляется пространство Минковского, учитывающее наличие частиц. На примере моделирования локализации и движения свободной частицы показано, что из однородности пространства возможных подсистем следуют однородность и изотропность пространства, однородность времени. При этом однородное пространство проявляется при наложении подсистем однородного пространства состояний. Изотропное пространство проявляется при наложении подсистем под определенными углами. При последовательных переходах из одной подсистемы в другую внутри подсистемы индуцируется однородное время. В результате наложений подсистем и вышеуказанных переходов происходит и локализация частицы в пространстве Минковского. Дано объяснение принципу неопределенности Гейзенберга. Предложено оригинальное определение понятия спина частицы. Симметрии пространства и времени непосредственно связаны с параметрами частицы, а именно с импульсом, спином и энергией. Сохранение этих величин обуславливает свойства симметрии пространства Минковского. Если рассматривается более сложная система, например, из многих частиц,то она находится в запутанном состоянии. В этом случае задача намного усложняется, но идля этой системы также можно ввести волновую функцию. Поэтому предложенный подходпозволяет сказать, что наложение возможных подсистем и самосогласованные переходы из одной возможной подсистемы в другую могут локализовать объекты нашего пространства подобно явлению декогеренции. Abstract. When modeling physical objects, the material point model is chosen as the main element. However, in the study of the fundamental structures of reality, the application of the classicalmodel of the material point is inappropriate. Because, in the classical model of a material point,the concept of space independent of it is introduced a priori, which leads to a contradiction with therelational concept of space and time. It should be noted also the contradiction that occurs when trying to determine the "brick" of the universe in the form of a tiny particle with the concept of quantumnon-locality. Experimental studies to verify Bell's inequality proved that quantum nonlocality takesplace in the fundamental structure of reality. This means that each particle has some mysteriousconnection with the environment. Therefore, Minkowski space requires a generalization taking intoaccount the presence of matter. This paper generalizes the Minkowski space. The state space isintroduced – a homogeneous space of possible subsystems. From the superposition of these subsystems, the Minkowski space appears, taking into account the presence of particles. Using the modeling oflocalization and motion of a free particle as an example, it is shown that the uniformity and isotropyof space, the uniformity of time, follow from the homogeneity of the space of possible subsystems.In this case, a homogeneous space appears when superimposing subsystems of a homogeneousstate space. Isotropic space appears when superimposing subsystems at certain angles. During successive transitions from one subsystem to another, homogeneous time is induced inside the subsystem. As a result of overlapping subsystems and the above transitions, the particle is also localized in Minkowski space. Heisenberg's uncertainty principle is explained. An original definition of the particle spin concept is proposed. The symmetries of space and time are directly related to the parameters of the particle, namely, with momentum, spin and energy. The conservation of these quantities determines the symmetryproperties of Minkowski space. If we consider a more complex system, for example, of many particles,then it is in an entangled state. In this case, the task is much more complicated, but for this system youcan also introduce the wave function. Therefore, the proposed approach allows us to say that theimposition of possible subsystems and self-consistent transitions from one possible subsystem to anothercan localize objects of our space, similar to decoherence.