Други измервания - Алтернативен изглед

Съдържание:

Други измервания - Алтернативен изглед
Други измервания - Алтернативен изглед

Видео: Други измервания - Алтернативен изглед

Видео: Други измервания - Алтернативен изглед
Видео: Туника крючком. ПРИГЛАШАЮ на подробный мастер класс для начинающих. Вязание крючком. Реглан сверху 2024, Март
Anonim

Авторът напълно се съгласява с забележката на В. Александров и смята, че много правилно е обърнал внимание на някакъв аспект на един от основните въпроси на съвременната теоретична физика. Законите на научната популяризация обаче не винаги позволяват точно и строго да се опишат съвременните теории за пространството-времето. Това се потвърждава от работата на такива изключителни учени като Хокинг, Каку, Грийн, Вилскин.

Следователно, ако пренебрегнем изобретателността, че многоизмерното физическо пространство се оказва увеличено от броя на декартовите училищни координати, както често се среща в литературата, тогава ни е необходима цяла история за това откъде са дошли допълнителни измерения и как се използват в съвременната физика.

Мистерията на волята на Айнщайн

Има легенда, която малко преди да замине за друг свят с думите: „Е, сега ще разбера как всичко работи“, големият физик Алберт Айнщайн успя да комбинира всички известни физически полета в една формула. Геният записал своите изчисления в обикновен училищен бележник, който озаглавил „Единна теория на полето“. Гениалният създател на новата физика мислеше много за по-нататъшната съдба на своето епохално откритие и в крайна сметка реши, че човечеството все още не е готово да контролира пространството-времето и да пътува до други измерения …

Слуховете за „Завета на Айнщайн“се разпространяват веднага след смъртта му, а източниците им все още не са ясни. Може би това се дължи на незавършените работи на учения, в които има странни пропуски и подценяване. В същото време повечето от неговите биографи са сигурни, че ако „Заветът на Айнщайн“съществува, тогава, най-вероятно, той е изгорен и разпръснат заедно с неговия пепел над просторите на Атлантическия океан според последната воля на гения.

Удивителният свят на Айнщайн се основава на неговата теория на относителността, която свързва гравитацията с геометрията на самото пространство-време. Това може да се мисли за еластична повърхност, в която всички тела образуват различно оформени фунии. Например всички тела на Слънчевата система ще се спуснат в пространствената депресия на нашата звезда, а земната фуния ще съдържа луната, изкуствените спътници, всички обекти на повърхността и, разбира се, вие и аз.

Огромен успех за теорията на Айнщайн дойде след астрономическите открития на отклонението на светлинните лъчи от далечни звезди в близост до Слънцето. Много по-късно астрономите записват и невероятни космически гравитационни лещи. Така интригуващата гатанка от множество изображения на много далечни квазизвездни обекти - квазари - беше решена. По-близките галактики изкривяват образа си с „пулсациите на пространството-времето“, причинявайки появата на такива причудливи фигури като известния „кръст на Айнщайн“.

Промоционално видео:

Но чудесата на света на Айнщайн също не се ограничават до това. Теорията на относителността обяснява как да влезете в други измерения!

За да направите това, трябва да се потопите в бездънните дупки на пространството в близост до известните черни дупки. И въпреки че учените все още спорят какво е вътре в такива „гравитационни колапси“, където материята сякаш попада „вътре в себе си“, самият Айнщайн заедно с колегата си Нейтън Росен уверено прогнозираха, че именно там е скрит истинският път към други измерения … Те успяха да построят един вид математически преходи между точките на "пробиване" на пространството-време. „Мостове на Айнщайн-Розен“могат да свържат много отдалечени части от видимата вселена на Метагалаксията, въпреки че много подробности тук не са ясни.

Днес физиците вече не са изненадани от нови модели на "червейни дупки" и "червейни дупки", водещи, според теорията на Айнщайн за гравитацията, в неизвестното от ядрото на черните дупки. От друга страна, самата теория на относителността непрекъснато се развива. Може би скоро теоретиците ще успеят да съчетаят електромагнетизма с гравитацията, което сбъдва основната мечта на големия учен. По този път много надежди са свързани с по-нататъшното развитие на теорията на Айнщайн за свръхгравитацията, която обединява несравнимите микро- и макрокосмос.

Грубо казано, същността на супергравитацията е наличието на допълнителни измерения в 11-измерното пространство-време. Тук се отваря безграничен обхват за физически и математически фантазии. В крайна сметка, както вече беше споменато, теоретично е възможно да се открият както частици от светове, така и цели вселени, „опаковани“в други измерения.

Авторът изцяло представя възмущението на много негови колеги, които четат последните редове. За наше дълбоко съжаление, по никакъв начин не е възможно да се разкаже повече или по-малко строго за новите теории за пространство-време в една статия. В крайна сметка математическият апарат на теорията на групите е изключително труден за популяризиране.

Въпреки това, не е необходимо да губите надежда: теорията на относителността също някога се е считала за най-трудната математическа конструкция, но днес тя успешно се изучава в училище.

Тайната на скритите измерения

Изграждайки съвременни теории за други пространства и измерения, физиците-теоретици навремето се срещнаха с много странен резултат, публикуван още в началото на 20-те години. на миналия век, професор от Кьонигсберг към Университета на Теодор Калуза.

Този полско-немски физик от самото начало оцени дълбокия потенциал, присъщ на теорията на относителността, и въз основа на него той създаде редица оригинални геометрични конструкции за различни физически нули. В следващата стъпка той смело реши да комбинира геометрията на гравитацията и електромагнетизма. В крайна сметка Калуза бе в състояние неочаквано да получи необичайно извито петизмерно пространствено време, включващо както гравитацията, така и електромагнитното поле на Максуел.

Дълго време съвременниците разглеждали конструкциите на Калуза като просто математически пъзел, който няма аналог във физическия свят. През 1926 г. шведският физик и математик Оскар Клайн поема развитието на теорията на Калуза, след което става известна като теорията на Калуза-Клайн.

Това полузабравено произведение по едно време много интересува Айнщайн, тласка го към причината за целия му последващ живот - търсенето на Единната теория на полето. За негово дълбоко съжаление той не можеше да напредне по този път, защото не можеше да впише съществуването на елементарни частици в своите конструкции. Мина половин век, докато идеите на Калуза заинтересуваха съвременните създатели на „Теория на всичко“(както физиците наричат единната теория на всички известни частици и сили). Тук възниква идеята за истинско многоизмерно пространство, в което геометрията свързва всички съществуващи физически полета.

Естествено, веднага възниква очевиден въпрос: как се проявяват допълнителни пространствени измерения в заобикалящия ни свят? Отговорът е един термин - уплътняване. Това означава, че всяко „допълнително“измерение отвъд трите известни се свива като пружина в супермикроскопски мащаб. Тук възниква поразителен "пейзаж" на теорията на струите, където най-малките материални обекти не изглеждат като обичайни точки, а разширени структури. Вибриращи като обикновени струни, те генерират спектъра на всички известни елементарни частици.

Ето как най-„обикновените“многоизмерни измерения навлизат в нашия свят, така обичан не само от теоретичните физици, но и от писателите на научната фантастика. Можете ли да ги видите по някакъв начин? Или поне косвено усещате присъствието на тези дълбочини на микрокосмоса?

Изчисленията показват, че това изисква напълно невъобразими енергии и ускорител на частици за изучаване на този проблем ще заеме цялата Слънчева система. Учените обаче не губят сърце и търсят нови начини за многоизмерно пространство. Може да са някои все още неизвестни космически явления и нови ефекти върху следващото поколение на LHC …

Metaverse клонове

Теоретичните конструкции на многоизмерните светове стават често срещани в кръга на математиците още през 20-те години. от миналия век, но физиците от самото начало се отнасяха към тях с големи предразсъдъци. В крайна сметка е достатъчно да добавите едно допълнително измерение и планетите ще започнат да се откъсват от орбитите си и материята ще стане нестабилна, разпадаща се на отделни атоми. Всичко това е забележително описано в книгата на видния научен историк и популяризатор G. E. Горелик, който се нарича "Защо пространството е триизмерно?" Много блестящи художествено-популярни илюстрации от света с много измерения могат да бъдат намерени в творбите на математика М. Гарднър. Тези книги не само дълбоко научно анализират измерението на нашия свят, но също така разглеждат алтернативни варианти, в които нямаше да има място само за човек и за живота на протеините като цяло.

Въпреки това, много по-често има произведения, в които многоизмерните светове на практика не се различават от нашата четириизмерна Вселена, само че съдържат по-голям брой координати. В тази връзка, изключителният американски физик, нобеловият лауреат Стивън Уайнбърг веднъж отбеляза, че това наподобява позицията на уфолози, които са изключително сигурни, че в контакт с извънземни със сигурност ще срещнем, ако не и зелени мъже от летящи плочи, то със сигурност с нещо нещо подобно на бръмбари или октоподи.

Друг дългогодишен проблем, който се разглежда от древни времена, също е свързан с размереността на нашата Вселена: от какви минимални частици се състои пространството и времето? Най-малките клетки в пространството могат да бъдат открити както в квантовите теории за гравитацията, така и в моделите за суперструни. Всички те са разположени в пространството на друго измерение, напомнящо донякъде на парче плат, изтъкана от низови влакна. В същото време теоретиците благоразумно предварително декларират, че тези изключително малки обекти са фундаментално незабележими и могат само по някакъв начин да се проявят при свръхвисоки енергии.

Водещият теоретик за суперструни Хуан Малдасея наскоро афористично отбеляза, че съвременните физици живеят в очакване на чудо, когато някакъв неочакван експеримент или дори космическо наблюдение потвърждава, че скелетът на Вселената съдържа допълнителни кости с невидими размери.

В този случай трябва да сме само търпеливи …

Мистерии от пространство-време

Трябва да се отбележи, че журналистите и писателите отдавна са забелязали объркването, което цари в теориите на физиците. И така, широко разпространеното мнение в литературната псевдонаучна среда е, че всякакви възможни чудеса и трансформации са дело на извънземни от други измерения. Съвременните магьосници и екстрасенси отиват още повече. Тези, които сериозно вярват, че паранормалните им трикове се обясняват с пространството на друга реалност. Съвсем естествено е, че най-„модерната“теоретична концепция за множествената Вселена - Multiverse е тясно свързана с многоизмерните версии за обобщаване на суперструни в подобни. "М-теория".

М-теорията съдържа много възможности за други измерения. Тя се основава на „усукани“измерения, които са „извънмерни остатъци“от раждането на нашата Вселена в чудовищния катаклизъм на Големия кипеж. При подобни научни спекулации (така теоретизирането без достатъчна експериментална база е съвсем правилно наречено), още преди "началото на всичко" в протопространството на други измерения, се проведоха определени процеси, довели до началото на историята на нашата Вселена.

Тук обаче трябва да признаем, че нито елементарните физици, разделящи частици в самото дъно на материята, нито астрофизиците, достигнали крайните граници на Метагалаксията, никога не са регистрирали чудеса, показващи наличието на „другоизмерно“подпространство в нашата реалност …

Самото отсъствие на допълнителни измерения също е много важно. В крайна сметка това ни позволява да разберем защо светът ни се развива по този начин, което от своя страна може да даде ключ към новите основни закони на еволюцията на Вселената.