Нелинейная феноменологическая модель самоорганизации структур реальности на основе единого скалярного поля
Приветствую сообщество! Вот вам ещё немного вайб—физики от меня и нейросети. Эта работа развитие идей из предыдущих заметок Единая модель Вселенной на основе поля psi, Модель Вселенной на основе поля - Суть, слои реальности и объяснение явлений. Модель основана на едином непрерывном скалярном поле Ψ (или ρ — плотность энергии), из динамики которого эмерджентно возникают все наблюдаемые структуры и явления. Это не фундаментальная теория (без лагранжиана и строгого вывода из симметрий), а описательная феноменологическая модель самоорганизации, вдохновлённая нелинейными PDE (реакция-диффузия, активные среды).
Модель простая: есть только поле — "энергетическая ткань". Нет пустоты, отдельных сил или частиц как базовых сущностей. Всё возникает из баланса притока по градиентам, вытягивания нитей, пороговых катастроф и асимметрии (войды).
Три слоя реальности. Реальность разделена на три взаимосвязанных слоя, возникающих из одного поля:
Энергетический слой (высокая ρ): Доминирует приток и катастрофы — "бурление" поля (флуктуации, разряды). Это недра активных объектов (ядра галактик, звёзд, планет).
Пограничный слой (средняя ρ): Переход — нити вытягиваются, утечка балансирует приток. Здесь энергия "вытекает" контролируемо (свечение, магнитные поля, рукава галактик).
Материальный слой (низкая ρ): Приток > утечка — стабильные фрагменты ("застывшее" поле: кора планет, холодные диски, атомы/частицы).
Слои постепенны, переходы по порогам ρ_c (зависят от длины нитей l_N).
Уравнения (доработанная описательная версия):
∂ρ/∂t + ∇·j = σ √ρ |Γ| (1 + α angular) − λ l_N ρ − χ ρ² Θ(ρ − ρ_c(l_N)) · f(l_N) + η ρ (ρ_stable − ρ) Θ(ρ_stable − ρ) + void_push
∂l_N/∂t = β √ρ (1 + γ |Γ|) − δ l_N
∂Γ/∂t = κ ∇·(ρ Γ v) − μ Γ³ Θ(|Γ| − Γ_c) + angular_div
j = −D ∇ρ + angular × ρ r_hat
Γ = |∇ρ| — градиент.
f(l_N) = clip((l_N / l_crit - 1), 0, 1) — катастрофа только при длинных нитях.
void_push — сталкивание от войдов (фон выше на стенках).
angular — вихревой поток для спиральности.
Подробный механизм: войды → вихри → боковой распад → иерархия
Войды и сталкивание к краям: Войд — область низкой ρ (разрежение). Градиенты создают "давление" от центра войда к стенкам. Флуктуации/энергия выталкиваются к краям, где ρ выше (концентрированное окружение).
Вихри на краях войда: Столкнутая энергия + флуктуации + угловой момент → закрутка (вихрь). Вихрь вытянутый (высота >> диаметр), центр — сгусток высокой ρ (энергетический слой). Подпитка от стенок войда (асимметричный приток сверху/снизу) — вихрь держится долго.
Сгусток в вихре и боковой распад: Приток > утечка → рост сгустка. Нити удлиняются → катастрофа срабатывает. Распад боковой (перпендикулярно оси вихря) + вращение → энергия/нити "выбрасываются" в стороны (спиральные рукава).
Иерархия дальше: Фрагменты от распада — новые вихри меньшего масштаба на "стенках". Цикл повторяется: подпитка → рост → боковой распад → субфрагменты. Фрактальность: вложенные структуры (галактика → скопления → звёзды → планеты/атомы). Малые фрагменты стабилизируются (материальный слой).
Объяснение явлений
Звёзды vs планеты: Звёзды — вихри с утечкой > притока (пограничный слой → свечение/разряды). Планеты — стабильные фрагменты (приток > утечка → рост коры, материальный слой).
Вулканы/солнечные вспышки/молния: Боковой распад — прорыв нитей из энергетического слоя.
Галактики: Крупные вихри на краю войдов — центр (активное ядро) + боковой распад → спиральные рукава с фрагментами (звёзды).
Космическая паутина: Войды + вихри на краях → филаменты (нити) + узлы (галактики).
Гравитация: Натяжение поля к равновесию градиентов.
Тёмная материя/энергия: Эффекты войдов (сталкивание) и нитей (натяжение на больших масштабах).
Симуляции: реализовал 2D версию (Python, numpy/matplotlib). Видно только ρ (как в наблюдениях — продукты распада: звёзды/газ). Результаты:
Вихри с боковым распадом → спиральные рукава.
Иерархия: центр → фрагменты → субфрагменты в рукавах.
Полный код (симуляция галактик с войдами, вихрями и распадом) по ссылке: https://disk.yandex.ru/d/fWilhm82cmUXGw
Код простой — экспериментируйте с параметрами! Модель интересна как универсальный механизм самоорганизации (аналог Turing/Gray-Scott, но с войдами и иерархией). Коэффициенты ad hoc, но симуляции воспроизводят наблюдаемые структуры.
Простым языком:
Представьте Вселенную как огромный океан энергии — непрерывную "ткань", которая везде и всегда слегка колеблется (как вода в спокойном море). Иногда в этой ткани появляются "провалы" — пустые области (войды). Вода (энергия) из провала выталкивается к краям, где становится гуще. На этих краях от толчка и колебаний возникает вихрь — закрученная "воронка" энергии, высокая и узкая, как столб. В центре вихря энергия сильно сжимается — образуется плотный сгусток (ядро галактики или звезды). Сгусток держится долго, потому что сверху и снизу подтекает энергия от "стенок" провала. Но со временем "трубочки" (нити) внутри вихря удлиняются, давление растёт — и сгусток "взрывается" не равномерно, а в бока, перпендикулярно оси вихря. Из этого бокового выброса получаются спиральные рукава — как струи воды из фонтана. В рукавах энергия снова собирается в мелкие вихри и сгустки — это звёздные скопления и отдельные звёзды. А те, в свою очередь, распадаются дальше — рождая планеты, спутники и даже атомы. Всё повторяется на разных масштабах: один и тот же механизм — провал → вихрь на краю → боковой распад → новые структуры. Мы видим только "брызги" этого процесса — светящиеся звёзды, газовые облака, галактики. А сама "вода" (поле) невидима.
B. Ménard & N. Shtarkman, Университет Джонса Хопкинса
Отклоняюсь на капельницу с мидихлорианами, всех с праздниками!
