Часть 3. Фотон4D. Проектируем апгрейд действующей системы

Предисловие 

Автор более 30 лет в ИТ. Начинал инженером-разработчиком в крупном банке, затем несколько лет в международном вендоре консультантом и функциональным архитектором внедрения известной ERP системы. Последние 25 лет в крупной российской компании выступаю в различных проектных ролях на проектах у заказчиков: архитектором, функциональным руководителем, системным аналитиком, руководителем проектов, директором проектов внедрения различных ERP.

Ключевыми факторами успеха проекта внедрения ERP являются разработка сбалансированной функциональной и технической архитектуры, четкое следование методологии внедрения, отслеживание границ проекта, управление рисками и проблемами, контроль бюджета и отслеживание контрактных обязательств. 

Современные системы активно развиваются. Обновляются платформы, ускоряется разработка, развиваются новые стандарты интеграции, подключается ИИ. Заказчики требуют многомерный учет, минимизацию ручного ввода, помощь в принятии решений, безопасность, сохранность данных, доступ к облачным приложениям и системам хранения данных, и многое другое. 

Важный фактор успеха проектов – мотивация персонала, организация и поддержка эффективной работы, исключение фактора профессионального выгорания. Поддерживать личный интенсивный ритм работы и эффективность мне помогает баланс между работой и личной жизнью. Семья, отдых, спорт и хобби отлично уравновешивают офис и ВКС. 

Мое хобби – фундаментальная физика. Поразмышлять на тему фундаментального и монументального отлично получается по утрам в Измайловском парке во время прогулки с собачкой, либо по дороге на работу/с работы. В вагонах московского метро ничто не отвлекает от чтения текстов трудов Ньютона или Эйнштейна. 

С информацией сейчас вообще нет проблем. ИТ навыки обеспечивают доступ как к открытым, так и к ограниченным ресурсам: различным тьюбам и прочим профсообществам. Сравнивая информацию с первоисточниками, отмечаю, что эта доступная и избыточная информация зачастую искажена, недостоверна и противоречива. 

Забейте в поиск «кто измерил скорость электромагнитной волны» — узнаете, что это был Генрих Герц, причем, дополнительно вам пояснят, что это именно он экспериментально подтвердил, что скорость распространения (всех) электромагнитных волн в точности равна скорости света. Как это возможно в 1888 году? За 7 лет до изобретения радио Поповым, о какой-либо приемлемой точности измерений скорости радиоволн говорить вообще не приходилось, а Герц уже все подтвердил! 

Находим первоисточник, благо и Герца и многих других авторов, как минимум в советское время издавали, а в наше перевели в электронный вид и выложили для доступа энтузиастов. На самом, деле Герц ставил эксперименты лишь с несколькими длинами волн, да и погрешность определения их скорости составляла порядка  7% на тот момент времени. Нормально так работает испорченный телефон под названием «интернет»!  

История о том, как именно, кто и когда определял скорости света и электромагнитных волн для меня оказалась любопытной настолько, что я подготовил на эту тему свой первый материал. Мой вывод таков: экспериментально с достаточной точностью одинаковая скорость всех типов электромагнитных волн на сегодня не подтверждена.

Аналогично Эйнштейн в своей знаменитой работе в 1905м году формулирует свой второй постулат «скорость света в пустоте одинакова для всех инерциальных систем отсчета и не зависит от скорости источника или наблюдателя». Постулат до сих пор не подтвержден на 100%. В настоящее время точность постулата оценивается примерно в 10^(-20) (точность порядка 10^(-12) м/с). Это значение описывает так называемую дисперсию света. Если скорость излучения видимого света, и более высокочастотных электромагнитных волн и отличается друг от друга, то не более, чем на 10^(-12) м/с. Более подробно я остановился на этом во втором материале.

По сути, 2й постулат Эйнштейна следует разделить на два утверждения:

1. Максимальная инвариантная скорость в пустоте одинакова для всех инерциальных систем отсчета и не зависит от скорости источника или наблюдателя

2. Скорость света в точности равна максимальной инвариантной скорости

Первая часть без сомнения подтверждается научными исследованиями. По второй части имеем ту самую точность 10^(-12) м/с. 

Точность 10^(-12) м/с действительно впечатляет. Но есть один нюанс. 

От верности постулата Эйнштейна зависит такой незначительный момент, как масса фотона. Будь скорость фотона хоть на 10^(-100) м/с меньше известного значения с, фотон получит возможность иметь массу покоя отличную от нуля, а вот если скорость фотона действительно в точности ровна с, его масса строго равна нулю. 

А масса фотона – это ФУНДАМЕНТИЩЕ физики. Масса имеет значение.

В общем цикл работа/семья/отдых/спорт/хобби шел бы своим чередом, но в последнее время реально заполонили эфир блогеры и прочие тьюберы, выпуская ролики про ту самую нулевую массу фотона, про то, как достичь скорости света, как ее превысить, какое божественное предназначение отведено частице фотон, как этот фотон в своем сжатом в ноль времени мгновенно пересекает всю вселенную, как выглядит мир на релятивистских скоростях и прочий познавательный ширпотреб. 

Лента новостей на моем устройстве пестрит подобными видео и статьями. 

Вот это вот все постепенно подогрело мой интерес, и я рискнул применить свой опыт в области проектного управления, архитектуры, многомерных управленческих систем и системного анализа, и выполнить согласно ИТ методологии проект по обследованию той части фундаментальной физики, которая касается света, фотона, электромагнитных волн и вещей с ними связанных.

В ИТ подобные проекты востребованы у заказчиков. На подобных проектах выявляются:

• слабые места архитектуры

• скрытые функциональные проблемы

• проблемы документирования

• недостаточность реквизитного состава справочников

• потребности в обновленном современном функционале

• потребности в юзер-фредли интерфейсе

• потенциальные места улучшений производительности

• потребности в использовании ИИ, шин интеграции и т.п.

Цель такого проекта — определение возможности апгрейда старой, либо замены на новую систему. Результатом проекта будет являться отчет об обследовании, целевая функциональная архитектура и предложения по ИТ стратегии. 

Шутка ли – фундамент объекта обследования не обновлялся более 120 лет. 

Итак, начинаем.

3.1 Обследование

Как правило, на этапах обследования выявляются проблемы документирования используемых систем, отсутствует актуальная бизнес модель, процессы не ведут к бизнес выгодам, производительность отдельных подсистем хромает, интеграция работает не надежно и т.п.

 Наше экспресс-пресейл обследование на этапе подготовки к проекту показало, что:

• утверждение Максвелла о том, что скорость распространения любых видов электромагнитных волн в вакууме равна с не доказано экспериментально

• второй постулат Эйнштейна подтверждается с точностью не менее, чем 10^(-12)м/с (те может быть опровергнут при достижении точности, например, 10^(-21) м/с, либо на основе новых экспериментальных данных)

В существующей архитектуре имеется функционал, принципы работы которого документированы более 100 лет назад, и с тех пор документация практически не обновлялась. Одни функции описаны непонятно, другие предполагают двоякое трактование, что несет риски ошибок разработчика а также невозможность накатывания обновлений и новых релизов вендора:

• Фотон – частица, которая движется только со скоростью с, и поэтому он не обладает массой покоя.

• При движении фотона образуется электромагнитная волна. Энергия электромагнитной волны пропорциональна частоте волны. Энергия электромагнитного излучения передается и поглощается порциями — квантами.

• Свету присущ корпускулярно-волновой дуализм: в зависимости от ситуации, его свойства описываются либо как движение частиц (фотонов), либо как распространение волн

• Электромагнитные волны обладают разной проникающей способностью в зависимости от частоты: низкочастотное излучение легко проходит сквозь толщу земли и океана, в то время как высокоэнергетическое гамма-излучение быстро поглощается средой.

• Дискретная природа фотона недокументированным образом порождает непрерывные свойства электромагнитной волны, а электромагнитная волна при этом поляризована в перпендикулярных плоскостях

– вообще кошмар любого ответственного за материальный учет! Ни один баланс не сойдется, если остатки по складу утекают лучами энергии. Современная система обязательно имеет в своем составе процессные модули, которые позволяют учитывать прочие потери, такие, как, угар, окалина, усушка и испарение, шлакообразование и прочие. 

Отдельная беда – пользовательские инструкции.

Оцените две инструкции функционала «Отражение света»

1. При попадании электромагнитной волны (света) на поверхность проводника: возникают колебания электронов (электрический ток), электромагнитное поле которого стремится компенсировать это воздействие, что приводит к практически полному отражению электромагнитной волны для частот видимого света и более низких частот

2. Свет — это электромагнитная волна. Когда она достигает зеркала, её переменное электрическое поле начинает воздействовать на свободные электроны в металле. В металлах электроны очень подвижны (так называемый «электронный газ»). Под действием падающего света они начинают раскачиваться (осциллировать) с той же частотой, что и пришедшая волна. Согласно законам электродинамики, ускоренно движущийся заряд сам становится источником излучения. Эти колеблющиеся электроны тут же начинают излучать свои собственные электромагнитные волны той же частоты.

Вы когда-нибудь пробовали сдать заказчику подобные описания? В лучшем случае, заказчик вернет документ на доработку, в худшем – потребует заменить аналитика, либо расторгнет договор.

Или вот пример ключевого бизнес процесса:

1. Изменение электрического поля: когда заряд (например, электрон) колеблется или ускоряется, создаваемое им электрическое поле вокруг него меняется во времени.

2. Появление магнитного поля: согласно законам Максвелла, любое изменение электрического поля неизбежно порождает в этой же точке пространства переменное магнитное поле.

3. Цепная реакция: это новое магнитное поле, в свою очередь, тоже меняется и порождает новое переменное электрическое поле.

4. Распространение: эти поля — электрическое и магнитное поддерживают друг друга и распространяются в пространстве в виде единой волны, перпендикулярно друг другу и направлению движения.

Такое описание оставлю без комментариев. Ну, вы понимаете…

В общем, фиксируем отсутствие системно разработанной и сбалансированной бизнес модели, серьезные недостатки функционала, слабую документацию, функциональные и технические архитектурные недоработки. Система устарела, дальнейшая эксплуатация несет риски незапланированных сбоев и связанных с ними простоев, обновления вендора невозможны, накапливается снижение конкурентных преимуществ, вероятны искажения управленческой и регуляторной отчетности. 

Открываем проект по проектированию архитектуры новой системы.

3.2 Исходные постулаты и ограничения 

На старте проекта обязательно следует зафиксировать цели и задачи проекта, а также ограничения и утверждения, которые влияют на успешность проекта. В ERP проектах в качестве ограничений обязательно указывается независимость от других проектов, которые по тем или иным причинам могут задерживаться в реализации, либо иные важные факторы. 

Мы стартуем наш фундаментальный проект исходя из верности следующих предположений: 

1. Под скоростью света с подразумеваем инвариантную предельную скорость, именно ту, которая используется в формулах Эйнштейна, и которая равна ровно 299 792 458 м/с.

2. Ограничим проект движением фотона в вакууме.

3. Скорости распространения электромагнитных волн не равны друг другу

4. Скорость распространения электромагнитных волн/фотона меньше с. Как следствие, масса фотона не обязательно равна нулю

По окончанию проектирования, мы, вернемся к этим предположениям и оценим верность решений по их применению. Если в результате проекта мы разработаем кривую функциональную архитектуру и не получим видимых улучшений новой системы, обязательно найдется тот, кто нам припомнит нам все 4 пункта.

3.3 ТЗ на проектирование 

У нашего заказчика нечто (не волна и не частица) очень быстро летит и колеблется. Действующая система считает, что скорость движения фотона/волны всегда одинаковая, но разные частота и энергия. Что достаточно странно для современных ERP систем. 

Воспользуемся двумя известными формулами расчета энергии: 

Формула релятивистской энергии поля и формула энергии электромагнитной волны .

Очевидно, что одна формула про электромагнитную волну, а другая про электромагнитное поле движущейся заряженной частицы, что, в общем-то, не одно и тоже. Но функциональный архитектор обязан принимать во внимание все известные факторы и учитывать их при проектировании. 

Приравняем одно к другому:, гдеесть Лоренц фактор. 

Из равенства следует, что частота пропорциональна Лоренц фактору. 

Предположим, что эта пропорциональность является подсказкой для поиска корпускулярно-волновой природы света. А именно, что природа света связана с релятивистскими эффектами, а частота колебаний определяется Лоренц фактором.

В черновом описании архитектуры, корпускулярно-волновые свойства фотона можно попытаться реализовать следующим образом:

• При движении на релятивистских скоростях, сокращается расстояние, которое проходит движущаяся частица, например, фотон, в  количество раз

• Если такое сокращение расстояния происходит не непрерывно, а периодично (на что нам указывает частота ), рывками, то фотон часть сокращенного пути преодолевает вдоль траектории движения, а оставшуюся часть пути «пропускает». Как будто фотон — это плоский камень, запущенный блинчиком вдоль поверхности воды, и перелетающий часть пути над водой.

• На пропущенной фотоном части пути возникает электромагнитная волна

Такое объяснение лишь частично описывает процесс, совсем не поясняя механизм формирования волны, хотя идея появления/исчезновения фотона на траектории движения является достаточно привлекательной для объяснения волнового дуализма.

Достаточно для CRP0 (нулевого ознакомительного макета системы): общие контуры идеи хороши, но нужны понятные заказчику термины, реквизиты, формочки, т.е. потребуются значительные уточнения процесса. 

Соответственно, для развития идеи требуется:

• Предложить рабочий механизм появления/исчезновения фотона

• Описать зависимость механизма от скорости движения фотона

• Предложить механизм формирования электромагнитной волны известной синусоидальной поляризованной формы «между появлениями фотона» на траектории движения

• Предложить новые или использовать известные формулы расчета импульса/энергии фотона для предложенного механизма

• Предложить новые или использовать известные формулы расчета энергии электромагнитной волны

Если удастся проработать все вопросы выше, то такая проработка уже потянет на полноценное CRP1-2, на долю CRP3 останутся вопросы высокой математики. 

Итак, мы зафиксировали эскиз высокоуровнего ТЗ на проектирование, детали проработаем по ходу дела.

3.4 Проектирование 

Начнем с механики фотона. Нужен рабочий механизм появления/исчезновения фотона. 

Известно, что при переходе электрона с одного энергетического уровня атома на другой (с более высокой орбиты на более низкую), происходит излучение кванта электромагнитной энергии — фотона. В версии нашего изложения, фотон — это частица с ненулевой массой. 

В момент начала движения, фотон получает колоссальное количество энергии.

Если бы окружающее нас пространство, по фундаментальной причине, не ограничивало максимальную скорость инвариантной предельной скоростью с, фотон (согласно Ньютону) развил бы громаднейшую скорость, многократно выше с. Но в нашем 3D пространстве определены фундаментальные ограничения, которые регулируют набор скорости релятивистскими принципами. 

Нам потребуетсяФормула релятивистского импульса .

Разберем формулу импульса, поскольку, согласно нашему громадному опыту, любые совпадения просто так нельзя оставлять без внимания. 

В существующей системе принято, что в формуле часть, которая в скобках, есть релятивистская масса. Сторонникам Ньютона напрашивается перенос скобок. Если бы фотон двигался «по Ньютону», без ограничений инвариантной предельной скоростью с, формулу можно было бы переписать как . Где m масса покоя, а = скорость.

Назовемскоростью по Ньютону. Это скорость, помноженная на Лоренц фактор. 

Мы уткнулись в ограничение архитектуры текущей системы и устаревшую документацию. Понятный ньютоновский импульс описан через устаревшую релятивистскую массу, а максимальная скорость по этой причине ограничена с.

Мы сторонники Ньютона, а текущая архитектура позволяет формировать отчетность лишь в трех разрезах, ограничивая возможности функционала. В современных ERP системах предусмотрен учет в десятках измерений, а бюджетный процесс может потребовать и того больше. В том-то и ценность предварительного проектирования, что можно предложить решение и испытать его на тестовых данных. Нам явно требуется новое измерение как дополнительная аналитика многомерного учета движения фотона. 

Самое время в этом месте начать формулировать гипотезу.

В момент излучения фотона, он получает импульс, скорость которого  не помещается в наше привычное 3D пространство. Поэтому, фотон вылетает из нашего 3D пространства, а остаток скорости набирает в 4м измерении w.

Поскольку фотон движется по прямой, для пояснения процесса достаточно 2D рисунка.

Расположим ось x горизонтально, а вертикально ось 4го геометрического измерения w.

Угол β для данного примера очевидно составляет (т.к. гипотенуза равна двум скоростям). Скорость фотона в нашем 3D измерении есть проекцияна ось x, т.е.. Скорость фотона в 4D составит 519 255 768 м/с. 

Наша архитектура должна соответствовать высоким стандартам производительности, поэтому

Добавляем к гипотезе, что измерение w не страдает ограничениями по скорости

Выглядит слишком радикально! Чтобы избежать ошибок, уже на этом этапе проектирования нашу архитектуру следует проверить, сопоставив основные параметры движущегося фотона для двух пространств: 3D Эйнштейна и инновационного 4D Ньютона, то есть импульс и энергию. 

С импульсом все очевидно, так как мы воспользовались одной и той же формулой. Только в 3D Эйнштейна летит фотон массой 2m со скоростью v, а по Ньютону в 4D фотон массой m летит со скоростью 2v. Тем не менее, для целей коммуникаций с нашим заказчиком, приведем расчеты в электронной табличке для некоторых значений. Массу фотона мы не знаем, поэтому в табличке используем переменную m. Разумеется, импульсы Эйнштейна и Ньютона получаются равными:

Интереснее с энергией.

Согласно Эйнштейну, кинетическая энергия . По классическому Ньютону Где индексы E и N = Эйнштейн и Ньютон.

Помним, что формула Ньютона не приспособлена для высоких скоростей, как минимум, в 3D. Но в нашей инновационной архитектуре 4D, поэтому проверим Ньютона в 4D:

• Масса, очевидно, по Ньютону остается

• Скорость Ньютона в 4D равна γv

• Делитель 2 – неизвестно как себя поведет в 4D, с ним разберемся по ходу моделирования, мы так сто раз делали при проектировании.

Перепишем энергию Ньютона как где k – коэффициент для 4D. Цифры удобно анализировать глазами, поэтому, примем k = 2 по классике и выполним расчеты для значений выше. В правой колонке вычислим отношение энергий для сравнения.

Отмечаем, что для малой скорости новая формула Ньютона выдает значение, близкое к Эйнштейновской, а дальше все плохо. Очевидно, требуется поработать со знаменателем k.

Исходим из того, что для малых скоростей знаменатель равен 2, а малые скорости характеризуются . Тогда у Ньютона . Пересчитаем табличку для уточненной формулы энергии Ньютона:

Мы получили отличный результат, полное совпадение расчетов и обновленную 4D формулу энергии Ньютона:

Для малых скоростей  и формула приобретает привычное с детства значение

Так вот что такое 2 в знаменателе по классике! Это Лоренц плюс один!

В этом месте просто зафиксируем. Импульс и энергия фотона достаточно точно описываются уточненной классической формулой Ньютона применительно к движению в 4D пространстве.

Аналитика новой архитектуры 4D по классическому Ньютону корректно отражает физический процесс. Следовательно, проектирование архитектуры 4D можно продолжать.

3.5 Уточнение требований — механика 

Итак, имеем фотон, вылетающий под углом

На малых скоростях фотон движется вдоль оси x, полностью помещаясь в пространство 3D. Чем больший импульс получает фотон, тем под большим углом β «вверх» он вылетает в плоскости xw, покидая пространство 3D. 

После излучения электроном, наш фотон улетает по направлению w+, но наша архитектура должна поддерживать процесс, в котором фотон периодически то появляется, то исчезает в пространстве 3D. Следовательно, на фотон в измерении w действует какая-то возвращающая сила, в результате действия которой, фотон разворачивается и под углом -β пролетает наше 3D пространство насквозь, уходя в отрицательные координаты -w, где на фотон тоже должна подействовать аналогичная сила. Тогда фотон вернется обратно, и попадет в цикл, как это изображено на рисунке ниже:

Скорость фотона v вдоль x остается постоянной, тогда как скорость в 4D меняется, становясь максимальной в точках пересечения с осью х и минимальной (равной v) в точках максимальных/минимальных значений оси w. Для= 2 скорость меняется от v до 2v. Для большихв соответствующем гигантском диапазоне.

Согласно нашей архитектуре, β стремится к 90 градусам при наиболее высоких скоростях/значениях, стремящихся к бесконечности. При этом проекция скорости Ньютона на ось х стремится к пределу скорости нашего 3D, то есть к с. Таким образом, скорость с вдоль оси х недостижима, т.к. недостижима бесконечная скорость в 4D.

В документации существующей системы утверждалось, что при наборе скорости начинает расти масса, и достижение с невозможно по причине бесконечного роста массы. По этой причине постоянно выявлялись расхождения в модуле складского учета. Наше инновационное проектирование элегантно загоняет импульс и энергию в аналитический разрез 4D, оставляя в покое массу покоя.

При повышении γv, увеличивается угол β, фотон вылетает в измерение w дальше, но при этом возвращающая сила сильнее воздействует и разворачивает фотон в обратную сторону быстрее. Такую особенность мы зафиксировали в самом начале проектирования выше, подчеркнув, что частота f пропорциональна Лоренц фактору γ.

Особенность возвращающей силы такова, что фотон, вылетающий с более высокой скоростью γv и с большим углом β, возвращается через меньшее расстояние x (формирует более короткую полуволну), чем более медленный фотон.

При движении на высоких релятивистских скоростях, фотон совершает колебательные движения вдоль w, «вылетая» из 3D. При этом, значительную часть траектории (и времени движения по ней) фотон проводит вне 3D. Это и есть функционал Лоренцева сокращения длины и времени в нашей 4D архитектуре. 

Чем больше скорость, тем большее количество раз фотон пересекает наше 3D пространство, но за меньшую долю времени (пролетает наше 3Dна более высокой скорости γv). Более высокая частота колебаний фотона в плоскости xw соответствует более высокой скорости движения.

В случае столкновения фотона с объектами в 3D пространстве, как мы выяснили выше, работают формулы как Ньютона, так и Эйнштейна, но за одним важным исключением. А именно, направлением импульса.  

Наша архитектура дополнительно позволяет учитывать, что импульс фотона 4D может быть направлен либо «вверх» либо «вниз» по оси w, что, очевидно, следует принимать во внимание в учете. Для большинства частот это направление практически вертикально по w вверх или вертикально по w вниз. Например, частица может получить от фотона импульс в направлении вверх/вниз по w и повести себя неожиданным образом для наблюдателя в 3D. 

Так часто бывает в наших проектах, что при грамотном проектировании архитектуры ERP, заказчик бонусом получает дополнительную аналитику, не заявленную в ТЗ.

Итак, мы в общем описали механику и некоторые корпускулярные свойства фотона, нужно вернуться к волне. То, что сам фотон в нашей гипотезе летит по некой синусоидальной траектории в плоскости xw вовсе не поясняет, как именно и почему формируется электромагнитная волна известной формы. А это, напоминаем, ключевой бизнес процесс фундаментальной физики, без реализации которого система не будет принята в эксплуатацию.

3.6 Уточнение требований – заряд фотона 

Под возвращающую силу отлично подходит электростатическая сила Кулона, которая могла бы воздействовать на фотон, но есть ограничение существующей системы. У справочника «Фотон» отсутствует набор реквизитов. Фотон — это просто символьное поле в наборе значений, который не менялся 120 лет. Отсутствие реквизитов резко ограничивает функционал, тк по этой причине фотон воспринимается системой электрически нейтральным и у него отсутствует масса, что приводит к ошибкам учета. 

В действующей системе заряд фотона равен нулю, как и масса, и функциональный заказчик убедительно утверждает, что этот факт подтверждается многочисленными наблюдениями энд юзеров и не подлежит пересмотру. Но наш ИТ опыт говорит об обратном. При проектировании и внедрении новой системы обязательно пересматриваются как бизнес процессы под новую архитектуру, так и проверяется актуальность существующих бизнес требований. Т.к. зачастую под бизнес требование может быть заявлено ограничение, связанное с несовершенством прежних систем. 

Недостаток реквизитного состава объектов – обычная проблема существующих систем. Задача архитектора обеспечить необходимый и грамотный реквизитный состав как справочникам, так и операциям, корректировкам и прочим объектам ERP.

Проведем анализ возможностей по дополнению справочника фотон реквизитами заряд (и масса):

Разберемся с возможностями наличия заряда у фотона:

• Фотон излучается от отрицательно заряженного электрона, следовательно, формально, заряду есть откуда взяться, и фотон вполне себе может захватить «кусочек заряда» электрона с собой (как, впрочем, и «кусочек массы»).

• Отрицательный заряд фотона поможет обеспечить реализацию сразу двух функционалов: по формированию гигантского импульса и по формированию электромагнитной волны. Почти наверняка, легчайший фотон как раз и получает свой импульс в новой архитектуре за счет сил отталкивания одноименных зарядов (электрон и фотон). Далее эту идею проверим на этапе моделирования функционала излучения/отражения/поглощения.

Почему функциональный заказчик до сих пор не смог обнаружить экспериментально заряд у фотона? 

С переходом на архитектуру 4D, фотон существует в 3D мизерную часть своего пути и времени. На частотах/скоростях, экстремально близких к с, присутствие фотона в пространстве 3D сокращается в огромное количество раз, пропорционально частоте электромагнитной волны. Для видимого света, исходя из частоты колебаний (пропорционально), фотон появляется на своей траектории в 3D порядка времени и длины. Следовательно, оценка влияния на движение фотона электромагнитного поля должна выполняться с учетом коэффициента ослабления (если сравнивать с медленно летящим нерелятивистским электроном в электронно-лучевой трубке). Можно предположить, что влияние электромагнитного поля на движение отрицательно заряженного фотона незначительно. По крайней мере, несопоставимо меньше, по сравнению с известным влиянием поля на заряженные объекты, двигающихся на нерелятивистских скоростях.

Кроме того, в коммуникациях с енд юзерами, выясняются недокументированные особенности существующего функционала, которые достаточно понятно можно объяснить именно зарядом фотона:

• Эффект отражения электромагнитной волны от, например, ионосферы, происходит для радиоволн относительно низких частот по причине наличия у фотона заряда, когда фотон «успевает» появиться в 3D настолько, чтобы оттолкнуться от свободного электрона ионосферы

• Также известен эффект задержки распространения радиоволн низких частот от пульсаров из-за наличия электронной плазмы в пространстве. Эффект, схожий с ионосферой – его также возможно объяснить зарядом фотона, т.к. на гигантских расстояниях фотон «притормаживает об электроны», т.е. эффект накапливается пропорционально расстоянию.

Масса позволяет фотону существовать/перемещаться на скорости ниже с, а отрицательный заряд обеспечивает поступательно-возвратное движение фотона в w, а также сформирует то самое изменяющееся поле фотона, которое мы собираемся обнаружить в виде электромагнитной волны. 

Однозначно, полезные реквизиты. Включаем в новую архитектуру.

Добавляем в гипотезу заряд фотона (массу включили в разделе 3.2).

3.7 Построение. Фотон 4D и электромагнитная волна

 На рисунке ниже смоделирована траектория движения электрона, который под определенным углом влетает в пространство между двумя заряженными пластинами. Траектория движения представляет собой цепочку парабол, схожую, но не полностью совпадающую с чистой синусоидой. (Картинка сгенерирована с помощью Google).

По гипотезе, схожую траекторию в плоскости xw должен иметь наш фотон. На отрицательно заряженный фотон по мере приближения к «пластинам» в w, действует сила Кулона, в результате чего меняется траектория и скорость. К «пластинам» вернемся позже. 

Известно, что движущаяся по нашей траектории заряженная частица формирует изменяющееся поле. В существующей системе такую функцию отлично задокументировал Максвелл, с тех пор в документацию изменения не вносились. 

Но с Максвеллом имеем две проблемы. Ввиду отсутствия аналитического разреза 4D в предыдущей архитектуре и отсутствием достаточного реквизитного состава.

1. Теория Максвелла, описывает электромагнитные волны для фотона без реквизитов «заряд» и «масса». Т.е. описана абстракция волны, а не физика движения фотона, ее порождающего.

2. Поля Максвелла описаны для 3D пространства, но, очевидно, что в 4D есть еще одна координата w, что наверняка определит особую 4D форму поля.

Стандартная ERP не содержит функционал 4D полей. Задача описать уравнения, аналогичные Максвеллу в 4D, специфичная и требует глубокой внешней экспертизы. Поэтому, с т.з. функционального архитектора, необходимо сформулировать и проработать задачу в виде детального ЧТЗ (частного технического задания), а разработку формул на основе ЧТЗ поручить экспертам и специалистам.

3.8 ЧТЗ на электромагнитную волну

Продолжаем без уравнений. Имеем фотон, двигающийся в плоскости xw, как на рисунке выше. Проекция скорости фотона на ось x есть скорость фотона в нашем 3D пространстве.

Очевидно (не то, чтобы это очевидно, но у нас такой подход к проектированию), что, двигаясь в 4D, и попадая под действие силы Кулона, вокруг фотона формируется изменяемое во времени поле, и это поле именно 4D формата. Условный шароцилиндр, или 4хмерный тор или что-то еще более экзотическое.

Вопрос, который нас интересует – как именно это изменяемое во времени и 4D пространстве 4хмерное поле выглядит в нашем 3D? Каким образом оно появляется в нашем пространстве, как проецируется?

Вот он, тот самый момент в жизни, когда оказались востребованы навыки начертательной геометрии со времен обучения в Бауманке! Бауманка! Респект за фундаментальность обучения! Я все помню!

Требование по учету 4D объекта в 3D для нас необычное и новое, но функциональному архитектору и не такие задачки приходится решать на проектах внедрения.

Применяем масштабирование.

Мы уже применяли для двумерной плоскости проекцию скорости на ось x. Обновленные формулы Ньютона подтверждают верность подхода с проекциями. Строго говоря, в двумерном пространстве есть еще одна проекция скорости на ось w, но мы ее не рассматривали, применительно к нашему 3D.

Обкатаем подход с проекциями сначала в 3D, т.к. в 3D нам все привычно и понятно.

В 3D существуют 3 перпендикулярных проекции на плоскости xy, xz, yz. Если по траектории на рисунке выше запустить нагретый шарик, то в трех проекциях:

• на плоскости xz «за рисунком» проекция «тепла» будет соответствовать рисунку, можно представить бесконечную синусоиду (параболоиду так-то) с шириной линии, равной диаметру шара, формируемую двигающимся во времени кругом (диаметром с шар) по синусоиде. Плоские существа из 2D пространства xz будут долго изучать примерно такую аномалию:

на плоскости xy «под рисунком» проекцией окажется бесконечная прямая шириной в диаметр шара, формируемая двигающимся по х и времени кругу тепла.

на плоскости yz получим конечную полосу с закругленными концами, размерами с амплитуду колебаний. Полоса сформирована двигающимся вверх-вниз во времени кругом тепла.

Можно достаточно просто представить себе изменение таких проекций 3D во времени. В 4D похоже, но сложнее, и потребуется напрячь воображение. Масштабируемся в 4D.

Вспоминаем, что у нас двигающийся по синусоиде/парабалоиде отрицательно заряженный фотон в 4D формирует вокруг себя 4D поле. В 4D имеем 4 проекции 3D. Все 4 3D проекции строго перпендикулярны друг другу. Вообразим проекции 4D фигуры нашего 4D поля фотона на четыре трехмерных пространства. А именно, сделаем проекцию из пространства xyzw на пространства xyz, xyw, yzw, xzw. Получаем некие неизвестные пока четыре 3D фигуры поля.

Проведем системный анализ этих проекций:

1. yzw – в этом пространстве отсутствует x, следовательно, 3D поле если и существует, не изменяется по траектории движения фотона x. Откладываем пока в сторону это пространство.

2. (наше родное) xyz – чтобы не ломать логику изложения, эту проекцию рассмотрим чуть позже

3. В пространствах xyw и xzw, очевидно, возникают две отличные 3D проекции 4D поля, т.к. присутствует и колебательная w и поступательная x координаты, а кроме того, наши перпендикулярные друг другу 3Dшные z и y, в которых поле также каким-то образом меняется во времени. Эти два пространства, в свою очередь, граничат с нашим xyz по плоскостям xy и xz, те в свою очередь, проецируются в xyz.

В нашем 3D нет измерения w. Это означает, что из 3D полей пространств xyw и xzw в нашем 3D отсекается w и две соответствующие проекции поля становятся плоскими! В наше пространство проецируются две плоские и перпендикулярные друг другу проекции 4D поля xy и xz.

А теперь внимательно смотрим на картинку электромагнитной волны в нашем 3D xyz:

Отмечаем прекрасное перпендикулярное расположение 2D плоских полей – электрического и магнитного. Поля xy и xz. в нашем 3D являются плоскими и строго перпендикулярны друг другу (поляризованными), ровно так, как получается в новой 4D архитектуре. Красота!

Добавляем в гипотезу: Электромагнитная волна представляет собой две симметричные 2D проекции четырехмерного поля, возникающего при колебательном движении отрицательно заряженного фотона в 4D пространстве.

Согласно нашей новой архитектуре получается, что 4D поле, формируемое нашим фотоном при колебательном движении в 4D, сначала экспортируется в два 3D поля, каждое из которых затем передается в xyz через плоский интерфейс 3D-2D. В результате в нашем xyz новая архитектура поддерживает формирование плоской поляризованной электромагнитной волны.

А если так, то магнитная и электрическая составляющие электромагнитной волны это проекции одного и того же 4D поля, которое, очевидно, симметрично относительно оси движения фотона. Именно поэтому геометрия и энергия магнитного и электрического полей электромагнитной волны в нашем 3D также полностью симметричны и равны друг другу. Вопрос – почему поля именно магнитное и электрическое, выносим за рамки данного проекта.

Форма и поляризация электрической и магнитной волны (2D плоскость) является убедительным, наглядным и хорошо известным подтверждением гипотезы и верности всей концепции 4D архитектуры.

Но вернемся к проекции xyz – в этом пространстве отсутствуют колебания фотона в w. Но мы можем предположить по аналогии с 3D проекции в xy, что проекцией 4D поля в 3D xyz будет 3D шар неизвестного в н.в. поля, синхронно с электромагнитной волной двигающийся во времени, и изменяющийся в диаметре вдоль оси х (по мере нарастания/убывания поля). Т.е. не магнитного и не электрического, иначе бы оно было ранее обнаружено и описано Максвеллом. Поскольку неизвестное поле имеет размерность 3D, оно наверняка должно быть более энергетически мощным, чем плоские xy и xz, что может позволить функциональному заказчику получить дополнительные выгоды в своей производственной деятельности. Данный функционал не заявлялся заказчиком, а для его проектирования нужны серьезные фундаментальные исследования, поэтому также выносим тему за рамки данного проекта.

Поскольку наша архитектура 4D убедительно пояснила процесс формирования электромагнитной волны, можно считать корректным наше утверждение про разную скорость электромагнитных волн разных частот, т.к. в нашей архитектуре частота зависит от скорости. А заодно можно посчитать корректным и утверждение о том, что скорость видимого света меньше c. Ведь c недостижима, т.к. соответствует бесконечной γv. В этом месте мы завершаем формирование ЧТЗ на волну и в целом построение архитектуры. И переходим к документированию обновленного бизнес физического процесса.

3.8 Физический процесс образования электромагнитной волны «Фотон4D» 

По классике, любой процесс инициируется событием. Наше событие называется «Излучение фотона». 

Основные шаги процесса:

• В момент излучения, фотон отделяется от электрона, забирая с собой часть его отрицательного заряда и массы, получая колоссальный импульс за счет отталкивания от отрицательно заряженного электрона

• Импульс, полученный фотоном, в силу ограничений 3D, в значительной части направлен в 4е измерение w под углом к оси x в плоскости xw (где измерение w – четвертая геометрическая координата. Формула импульса по Эйнштейну/Ньютону =

• Фотон развивает скорость γv в плоскости xw. Проекция γv на x равна v = соответствие Эйнштейну (не превышает предельную инвариантную скорость c)

• Кинетическая энергия фотона может быть рассчитана как по Эйнштейну, так и по обновленному Ньютону с учетом 4D:

• В координате w на некотором отдалении от 0 с обоих сторон, на фотон действует электростатическая возвращающая сила Кулона, которая в итоге придает фотону повторяющиеся колебательные (волновые) движения относительно 0 оси w в плоскости движения фотона xw

• Во время движения, фотон пересекает наше 3D в узлах траектории движения, по пути из +w в –w и наоборот

• В узлах пересечения с 3D, фотон демонстрирует свойства частицы, т.к может столкнуться с другими частицами, например, электронными облаками атомов, во время пересечения нашего 3D

• Между точками пересечения 3D мы не можем наблюдать фотон, но регистрируем электромагнитную волну, порождаемую его зарядом.

• Электромагнитная волна является проекцией 4D поля, возникающего при колебательных движениях фотона в 4D в наше 3D, а именно, в две плоскости нашего пространства xy и xz

• Расстояние, которое физически преодолевает фотон, а также время нахождения фотона в нашем 3D определяется фактором Лоренца

Примечания к процессу.

Импульс фотона полностью определяется именно отталкивающей силой одноименных зарядов в момент отделения фотона от электрона. В этом случае, имеем три сценария:

1. Фотон излучается с силой отталкивания одноименных зарядов

2. Фотон отражается от электронного облака атома по тому же принципу отталкивающей силы одноименных зарядов, если ему недостаточно кинетической энергии движения для преодоления поля электрона. Это объясняет свойство отражения света, а также фактор равенства углов падения и отражения (фотон отскакивает как мячик от электронного облака атома по направлению движения).

3. Фотон поглощается электроном, если кинетическая энергия движения преодолевает силу отталкивания. В этом случае имеем поглощение или фотоэффект. (гамма-фотоны не отражаются именно по этой причине – они наверняка преодолевают сопротивление заряда электрона).

Возвращающая сила Кулона: Версии:

• Поле в w со структурой, аналогичной ионосфере Земли. Например, поле облака свободных 4D электронов, парящего над нашим 3D

• Более вероятная = Поскольку количество отрицательно-заряженных фотонов в движении в координатах w <> 0 вне 3Dпространства нашей вселенной в каждый момент времени НЕВЕРОЯТНО ОГРОМНО, само 3D пространство оказывается положительно заряженным и активно притягивает отрицательно заряженные фотоны обратно

Стабильность возвращающей силы, очевидно, крайне высокая, т.к. иначе не наблюдалась бы стабильность скоростей и частот электромагнитных волн (хотя в масштабах вселенной наверняка возможны аномалии, которые нужно иметь ввиду).

Переходим к следующей части.

3.9 Модульное тестирование на разных типах данных

Рассмотрим прекрасную картинку, отображающую известные электромагнитные волны:

1. Волны низких частот (82Гц и 76Гц) с длиной волны тысячи километров используются для связи с подводными лодками, т.к. проникают сквозь толщу воды и земного вещества Тестирование: Фотон не поглощается водной средой и веществом Земного шара, т.к. преодолевает эти преграды длинным прыжком в тысячи километров через 4D. Но в 4D фотон формирует электромагнитное поле, проекция которого есть электромагнитная волна, сопровождающая его движение и она может быть зарегистрирована приборами.

2. Волны низких частот (до FM) отражаются от ионосферы. Тестирование: Фотоны относительно низких энергий отталкиваются от свободных электронов по принципу одноименных зарядов и отражаются в обратном направлении.

3. Радиоволны низких частот от пульсаров «задерживаются» при прохождении космической плазмы электронов. Тестирование: Эффект аналогичен ионосфере. Заряженному фотону низких энергий (низкая частота, больше времени в 3D) труднее преодолевать отталкивающий заряд электронной плазмы, из за чего скорость/частота части фотонов, двигающихся от пульсара снижается

4. Отражение. От обычного зеркала хорошо отражается видимый свет, а радиоволны ведут себя по другому. Тестирование: Фотоны видимого света появляются на траектории каждые 500нм и в какой-то момент отражаются от электронного облака атома, те отталкиваются как одноименные заряды, тогда как фотон радиоволны легко может не заметить зеркало, т.к. при длине волны, например, 10м, просто перелетит его. Гамма волна, напротив, пробивает сопротивление заряда электрона и поглощается.

5. Фотоэффект. В старых бумажных фотолабораториях красный свет не засвечивал пленку и фотокарточку, а свет фотолампы засвечивал. Тестирование: Кинетической энергии фотона красного света не хватает для преодоления заряда электрона атома и он отражается, а фотон более энергичного света фотолампы (с более высокой кинетической энергией) преодолевает сопротивление заряда электронов на поверхности пленки и фотокарточки, и инициирует химическую реакцию

6. Поглощение гамма излучения и проницаемость более длинных волн. Тестирование: Фотоны высокоэнергичного гамма излучения как игла швейной машинки прошивают наше 3D пространство каждые 10^(-16…-12) метра, пока не натыкаются на электронное облако атома и не пробивают его. Тогда как более длинные волны могут запросто перелететь препятствия в виде атомов или предметов

3.10 Скорость распространения электромагнитных волн

 Вернемся к дисперсии скорости света.

К сожалению, для точного определения пропорции нужна информация, которую автор не смог обнаружить на данный момент времени. Но очевидно, что поиск исходных данных для расчета нужно проводить в области низких частот. Варианты:

1. Точное измерение длин волны наиболее известных низкочастотных систем типа «Зевс» (Россия) и Project ELF (США), работающих на (76–82 Гц). Потребует столь же точного удержания частоты

2. Проверка/поиск задержек первого порядка в пропорции от частоты для сигналов наблюдаемых пульсаров (наблюдаемая задержка сигнала пропорциональна квадрату частоты), либо исследование задержек для более высокочастотных сигналов пульсаров (1ГГц и выше), где квадрат частоты становится менее значимым

3. Проведение экспериментов аналогичных Л.И. Мандельштаму и Н.Д. Папалекси на предмет поиска задержки в фазах/полуволнах при излучении на частотах, одна из которой минимальна (80..1000 Гц), вторая, например, FM 100Mhz когда полуволна длинной волны составит (например) ровно 1млн полуволн более короткой, а при подсчете полуволн на дальнем приемнике окажется, например, 1 000 000,3. Место проведения = космос.

4. Определение заряда фотона, энергии фотоэффекта, и на этом основании расчет скорости и , например, на примере видимого света и классических фотоматериалов.

Было бы большой удачей для определения , если бы это значение составляло более 1. Но, скорее оно составляет 0,1 или менее этого значения (исходя из того факта, что явных замедлений распространения волн крайне низких частот до сих пор не было обнаружено).

 Как и обещал в начале материала, предоставляю расчет дисперсии света для коэффициента 0,1.

Для видимого света величина дисперсии согласно табличке выше составляет 1,26E-30 (в табличке не расчет дисперсии а разница со скоростью света), тогда как экспериментальные данные на сегодня упираются в 10E-20. С этой точки зрения, видимый свет предельно близок к максимальной инвариантной скорости нашего 3D, и, чтобы обнаружить дисперсию видимого диапазона света, нужно еще как потрудиться.

Я бы сфокусировался на поиске дисперсии на волнах малых частот.

3.11 Итоги

Итак, нам удалось выполнить проект в установленные сроки и не увязнуть в задачах за границами проекта, таких, как разработка уравнений 4D поля, или разработка новой формулы возвращающей силы 4D.

Основной результат проекта: подготовлен отчет по недостаткам системы, разработана новая архитектура ключевого процесса формирования электромагнитной волны в 4D.

Заказчику рекомендуется перейти на новую EPR систему с обязательным функционалом: 

• Многомерный учет 4D и обновленная учетная политика

• Обновленная формула Ньютона 4D

• Дополнительные реквизиты = масса и заряд фотона

• Ведение складского учета массы по Ньютону

• Расширение функционала «уравнения 4D поля» (ЧТЗ предоставлено)

• Обновить документацию по поляризованной плоской электромагнитной волне через проекцию из 4D

• Поддержка функционала неизвестного в н.в. меняющеегося в диаметре 3D шарообразного поля в добавление к известным магнитному и электрическому, распространяемое вдоль траектории фотона (проекция 4D поля на xyz)

• Высокопроизводительная интеграционная шина с аппаратной 4D-3D-2D поддержкой бизнес-процесса формирования электромагнитной волны

• Уточнение диапазона дисперсии скорости света

Заказчику рекомендуется выбрать вендора и приступить к внедрению выбранной ERP на основе разработанной архитектуры.

Также заказчику рекомендуется провести функциональное обследование смежных подсистем «Квантовая механика», «Оптика», «Электродинамика», «Астрономия».

В рамках реализации новой 4D ИТ стратегии, заказчику настоятельно рекомендуется провести аудит целостности цепочек бизнес процессов «гравитация» и «время».

3.12 Приложение 1. ЗНИ на E=mc^2

 При выведении знаменитой формулы, Эйнштейн исходил из:

• Верности своего второго постулата

• Отсутствия массы фотона

Причем, если при работе с релятивистскими формулами, Эйнштейн предполагал некую абстрактную инвариантную скорость с, то при выведении формулы энергии вполне себе настоящие физические излучаемые кванты энергии. 

В терминологии нашего проекта, мы обнаружили ранее не предусмотренную границами проекта задачу, решение которой необходимо согласовать в рамках отдельного ДС. 

Согласно, методологии внедрения, для этого необходимо сформулировать Запрос на изменение (ЗНИ). ЗНИ:

Поскольку в обновленной архитектуре 4D приложения «фундаментальная физика» обнаружены свойства массы и заряда фотона, а также в связи с тем, что при ядерном распаде атомного ядра возможно возникновение известных или иных частиц, двигающихся на релятивистских скоростях, т.е. с w составляющей скорости  (масса покидает 3D и подлежит отдельному учету), требуется разработать обновленный модуль учета массы, а также обновить формулу энергии Эйнштейна. 

Предварительно, автор склоняется к закону сохранения массы Ломоносова в 4D, но это не точно.

3.13 Приложение 2. yzw.

Измерение w сильно отличается от наших xyz. Начнем с того, что фотон вылетает в w на громадные расстояния на громадной скорости, но это расстояние никак не мешает проекции поля в нашем 3D двигаться синхронно с фотоном. (Посчитайте самостоятельно скорость фотона видимого света, перемножив первую и вторую колонку соответствующей строки таблички в разделе 3.10 выше). 

Перед тем, как осознать это свойство w, я очень долго раздумывал над углом β, пытаясь вникнуть в баллистику полета фотона в плоскости xw. Затем перешел на размышления над временем, т.к. волна проецируется из 4D в 3D во времени, значит и время каким-то образом идет в 4D. Но скорость времени, либо влияние времени на процессы вне 3D другое, иначе замедление времени бы не подтверждалось известными 3D опытами со временем жизни распадающейся частицы на релятивистских скоростях. В любом случае, время в пространствах с измерением w почти наверняка ведет себя по-другому. 

Затем, перейдя к анализу 3D проекций в разделе 3.8 для поиска электромагнитной волны, я задумался над yzw.

Вернее, сначала отбросил yzw в сторону, а сейчас снова возвращаюсь к нему.

Чем интересно yzw? В этом пространстве нет x. А значит, летящий фотон и образуемое им изменяющееся электромагнитное 3D поле на всем пути прохождения фотоном своей траектории движения, а также все время прохождения этой траектории, будут постоянно проецироваться на yzw. 

Таким образом, информация о том, что фотон только что вылетел на одном краю вселенной, мгновенно появится в yzw в виде меняющейся 3D проекции поля и будет продолжать проецироваться в yzw до момента окончания движения фотона. Получается, что скорость передачи информации в yzw не ограничена предельной инвариантной скоростью с. 

Вот бы поместить в yzw веб-камеру и посмотреть, что там происходит на окраинах вселенной.

Или поставить в yzw такую небольшую электростанцию – генерить зеленую энергию на 4D полях фотонов соседних галактик.

Или разработать в yzw высокопроизводительную игровую видеокарту с 10^100 fps!