Если рассматривать только три фундаментальные константы



Скачать 365.23 Kb.
страница1/4
Дата04.08.2018
Размер365.23 Kb.
  1   2   3   4

Введение

В XX веке благодаря квантовой механике, специальной и общей теории относительности необычайно расширились границы научного познания.

Поиски тех начал, из которых построено многообразие мира, привели к последовательной смене физических теорий пространства и времени .

Если рассматривать только три фундаментальные константы:

- скорость света в вакууме;

- гравитационная постоянная;

- квантовая постоянная,

то смену физических теорий пространства и времени можно изобразить цепочкой:



Где: - ньютонова теория гравитации; - специальная теория относительности; - общая теория относительности; - квантовая механика; ( - релятивистская квантовая теория гравитации.

До создания в 1905 году специальной теории относительности, физическое трехмерное пространство и одномерное время были абсолютными и образовывали ньютоново многообразие :

×

Специальная теория относительности заменила абсолютное пространство-время на относительное, а ньютоново многообразие на псевдоевклидово многообразие Минковского:



×

Достаточно глубокое проникновение в область гравитационных явлений потребовало замены геометрии Минковского на геометрию Римана :



×

Физическое название полученной таким образом новой геометрии – теория калибровочных полей; математическое – геометрия расслоенных пространств.

Геометрия расслоенных пространств берет за основу пространство-время Минковского, но при этом изменяет понятие «мировая точка». Точка теперь – не то, что не имеет частей, а целый мир, устроенный вполне определенным образом. Можно сказать, что роль каждой точки в геометрии расслоенных пространств исполняет некоторое n-мерное (внутреннее) пространство .

Точно так же, как в евклидовом пространстве переход от одной системы координат к другой не меняет геометрического взаимоотношения различных фигур, так и изменение системы отсчета (калибровочное преобразование) в расслоенных пространствах не должно менять физическую ситуацию в каждом внутреннем пространстве.

На основе теории калибровочных полей Вайнберг, Глэшоу и Салам объединили электромагнитные и слабые взаимодействия (нобелевская премия 1979 года).

Созданию единой теории четырех фундаментальных взаимодействий (сильного, слабого, электромагнитного и гравитационного) мешает проблема, к решению которой, на первый взгляд, не видно даже подходов. Речь идет о несовместимости квантовых представлений с римановой структурой пространства-времени. Иными словами, в цепочке смены физических теорий отсутствует квантовая теория относительности - - теория.

Кроме того, в квантовой механике существует собственная внутренняя проблема: до сих пор не найдена фундаментальная квантовая длина для измерения пространственной протяженности. Не зная численное значение фундаментальной длины, мы ничего не можем сказать о внутренней структуре элементарных частиц. Именно по этой причине время, прошедшее с середины 70-х годов прошлого века, было самым бесплодным в истории физики элементарных частиц.

Со своей стороны, общая теория относительности так и не выявила физическую сущность другой фундаментальной константы – гравитационной постоянной.

В теории многомерных пространств указанные проблемы решаются диалектически. Признается право на существование как относительного, так и абсолютного пространства-времени, причем внутренние связи физической системы описываются из пространства-времени

×

а внешние связи – из пространства-времени:



×

Материальная физическая система n числа измерений всегда находится внутри системы , имеющей число измерений.

Идея того, что физическое пространство-время имеет, возможно, бесконечное число измерений, то есть:

высказывалась в физике неоднократно, но из-за отсутствия простого математического аппарата, исключающего бесконечности в физических уравнениях, должного развития не получила.

Математики первыми изучают структуры, имеющие отношение к физической реальности. Достаточно вспомнить, что первая квантовая теория, построенная Гейзенбергом в 1925 году, была матричной механикой, а математически эквивалентный и более удобный формализм был предложен Шредингером несколько позже.

Эйнштейн почти 10 лет после 1907 года провел в поисках математического аппарата для описания общей теории относительности. В окончательном виде общая теория относительности стала новой интерпретацией теории искривленных пространств, разработанной Риманом, переведенной в термины тяготения и дополненной полевым уравнением.

Геометрия многомерных пространств построена на нестандартном анализе. В нестандартном анализе бесконечно малые величины являются величинами постоянными (§ 3). Методы нестандартного анализа позволили решить проблему бесконечностей в физической теории.

Создание теории многомерных пространств потребовало ввести в рассмотрение абсолютную систему измерения физических величин (§ 1). Основной единицей измерения пространства в этой системе является метр, а все остальные физические величины измеряются в метрах различной размерности. Абсолютная система измерения физических величин выявила инвариантность законов механики, электродинамики, термодинамики и квантовой механики.

Большинство физиков совершенно справедливо считают, что настоящей релятивистской квантовой теории гравитации ( - теории) пока не существует. В теории суперструн (Виттен и другие), в теории твисторов (Роджер Пенроуз), в методе новых переменных (Аби Аштекер) выйти на количественный уровень пока не удалось.

Теория многомерных пространств – это тоже - теория, но она имеет три важные отличия от существующих.

Во-первых, время в теории многомерных пространств имеет столько же измерений, сколько их имеется у пространства. Пространство и время рассматриваются как диалектические противоположности, взаимно дополняющие друг друга. Из-за многомерности времени скачкообразно изменяется скорость протекания процессов в пространствах различной размерности. Этот факт не имеет никакого значения до тех пор, пока рассматриваются процессы, происходящие в пространстве какого-либо одного числа измерений. Если из пространства n числа измерений рассматриваются процессы, происходящие в пространствах меньшего (микромир), или большего (Вселенная) числа измерений, то многомерность времени должна учитываться обязательно.

Во-вторых, с,G и в теории многомерных пространств не являются величинами постоянными. При количественном построении квантовой теории относительности (§ 4) используется единственная постоянная



,

являющаяся естественной фундаментальной единицей измерения пространства.

В-третьих, в теории многомерных пространств устанавливается (§6) связь гравитационной постоянной со скоростью света в вакууме. Оказывается, гравитационная постоянная является производной от скорости света и она пропорциональна ускорению расширения Вселенной:

Где: a – ускорение расширения Вселенной.

В теории многомерных пространств преобразования Лоренца и принцип неопределенностей Гейзенберга обобщаются для пространств любого числа измерений, причем устанавливаются не только минимальные, но и максимальные значения всех физических величин.

В рамках теории многомерных пространств удалось дать строгое физическое определение понятию материя, что позволило измерять материю количественно. В новой парадигме утверждается, что неправильно говорить, будто материя существует в пространстве и времени. Материя из пространства и времени состоит, и нет в ней ничего, кроме пространства и времени.

Выявлено принципиальное отличие материи от массы, установлено, что ньютоново абсолютное время и энергия – это физические синонимы.

Теорией многомерных пространств начинается завершение определенного типа физики, восходящего корнями к древним поискам таких фундаментальных основ материи, которые нельзя объяснить с помощью еще более глубоких принципов.



Каталог: pubfiles
pubfiles -> Есть ли душа у человека и материальна ли она? Библия, Иов, 38 глава
pubfiles -> Во времена Джордано Бруно под «множественностью миров» иногда понимали
pubfiles -> Переформулировка квантовой механики Суть проблемы
pubfiles -> Эффекты распространения света на большие расстояния
pubfiles -> Элементарный объем
pubfiles -> Феномен жизни
pubfiles -> Темная энергия, эфир, электромагнитное поле и физический вакуум как излишние сущности
pubfiles -> Теория единого поля
pubfiles -> Философские основы естествознания


Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©znate.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница