-------------------
Вы знаете, как устроен наш мир?

---Load files---
Совет: если изображения отображаются неправильно, попробуйте очистить кеш браузера!
Поиск на странице - нажмите "Ctrl+F", Поиск на сайте - поле ввода "Яндекс-Найти" на "шапке",
Поиск в интернете - 1) выделите текст, 2) нажмите правую клавишу мыши и 3) выберите поисковик.

С О Д Е Р Ж А Н И Е

------- Тимин В.А. (mail: timinva@yandex.ru) Дата последней загрузки: January 27 2019. -------
Ссылка на этот материал: prostranstvo,vremya-i-materiya.htm)

Пространство, время, материя

1.  Пространство-время

Наша интуиция и многовековой опыт человечества подсказывают, что пространство, в котором мы живем, является трехмерным евклидовым пространством, что оно в пределах нашего жизненного пространства однородно и изотропно. Трехмерным – потому что в ней имеются направления вправо – вверх – вперед (и, конечно, в обратном направлении), а для любых объектов можно определить ширину, высоту и глубину.  Евклидово – потому что в ней верна геометрия Евклида и можно определить ортонормированные декартовы координаты. И оно однородно – т.е. любая точка в ней равноправна с любой другой точкой. И оно изотропно – т.е. любое направление в ней равноправно с любым другим направлением. И в пространстве с такими свойствами в соответствии с нашей интуицией расположены все материальные объекты нашего Мира.

Кроме собственно пространства – вместилища материальных объектов – мы живем еще и во времени, опять же однородном. Насчет ее изотропности можно сказать, что для механического движения в пределах использования классической механики оно изотропно, т.е. любое механическое движение обратимо. Но в отношении реальной истории нашей Вселенной оно не изотропно – стрела времени направлена в будущее: мы из нашего опыта знаем, что вернуть прошлое невозможно. Это следует хотя бы из законов термодинамики, описывающей движение сложной многокомпонентной термодинамической системы, в частности, газа, жидкости. И еще: живое – стареет и умирает. Даже несмотря на то, что по законам детерминированной классической механики обратимость должна бы присутствовать и здесь. Но в классической механике проявляются статистические свойства таких систем. А из законов микромира следует ее недетерминированность и в малом, даже по отношению к каждому отдельно взятому атому.

Основным свойством пространства-времени является соблюдение принципа относительности: законы Природы одинаковы в любой точке в любой системе отсчета. Частными случаями этого принципа являются классическая механика (галилеева и ньютонова), релятивистская (или СТО) и ОТО. В квантовой механике (механике микромира) этот принцип тоже, конечно, соблюдается, со своими принципиальными особенностями.

Астрономические наблюдения показывают, что свойства евклидовой однородности и изотропности пространства и времени сохраняются в нашей наблюдаемой Вселенной с очень высокой точностью, во всяком случае, отклонения ничтожны и описываются ОТО, в частности:

1)      имеются дополнительные отклонения в движении Меркурия и других планет Солнечной системы, связанные с гравитационными взаимодействиями;

2)      наблюдается отклонение распространения света в гравитационном поле Солнца и других массивных звезд (эффект линзирования);

3)      наблюдается красное смещение удаленных звезд;

4)      возможно, существуют "черные дыры" и "темная материя";

5)      и т.д.

Но существуют и достаточно большие отклонения от простого взгляда на Природу. Например, в области высоких скоростей наблюдаются довольно сильные релятивистские эффекты:

1)      независимость скорости распространения света от состояния движения наблюдателя;

2)      сокращение длины и промежутков времени для быстро движущихся объектов, что проявляется в парадоксе близнецов;

3)      увеличение "массы" движущегося объекта, эквивалентность "массы" и энергии ;

4)      в астрономии, и не только, наблюдаются отклонения, связанные с аберрацией распространения света, причиной которых является конечность скорости распространения света;

5)      и т.д.

В области малых расстояний и объектов опять же существует много парадоксов, связанных с квантовыми эффектами:

1)      атомистическая структура материи в малом, в т.ч. квантуемость электромагнитного излучения (фотона),

2)      загадочная устойчивость атомов с вращающимися вокруг ядра электронами;

3)      так называемый квантово-волновой дуализм;

4)      существование "элементарных" частиц с различными, даже "цветными", "ароматными" и т.д. "зарядами", различными "спинами";

5)      вероятностная трактовка состояния квантовых объектов, т.е. возможность нахождения квантовых объектов только в определенных дискретных состояниях или их композиции;

6)      и т.д.

В силу всего выше изложенного, в среде ученых-физиков господствует мнение, что устройство Природы гораздо сложнее, чем 3- или 4-мерное пространство-время. В ней, возможно, присутствуют дополнительные измерения (всего 10 или 11, или даже 26), размерности со сложной топологией. Эти пространства могут быть как непрерывными метрическими, так и с дискретной структурой, которую можно эффективно метризовать и упаковать в наше 4-мерное пространство-время. Пространство может быть в каждом измерении или группе бесконечным (топологически не компактным) или конечным (топологически компактным).

Другая крайность – дискретное пространство взаимодействующих точек типа безразмерной структуры и пространства, и времени с эффективной метризацией в пространство определенной размерности с дальнейшей ее упаковкой в пространство размерностью 3+1.

Есть и те, кто считает, что 3-х или 4-х измерений евклидова пространства вполне достаточно для объяснения всей физики.

2.  Материя

"Материальность" пространства-времени может скрываться как раз в этой неевклидовости.

В пространстве-времени материя вводится через понятие-парадигму "пространство-время есть вместилище материальных объектов". Здесь есть много возможностей – от введения понятия "материальная точка" и "система материальных точек" до введения полевой функции распределения плотности материи в совокупности с другими функциями физических свойств материи, в частности, статистического поля распределения плотности движущихся броуновских материальных точек (газ, жидкое и твердое тела, плазма).

 

Ссылка на этот материал: prostranstvo,vremya-i-materiya.htm)

- - - ВЫ МОЖЕТЕ ОСТАВИТЬ ПЕРВЫЙ КОММЕНТАРИЙ! - - -


Введите логин:      Введите эл.адрес:

Введите пароль:    Ваш телефон:        

Введите Ваш комментарий:
Формулы:

(возможно использование BB-кодов для оформления комментария и кодов LaTeX для ввода формул)

Решите пример: 54 - 30 =

---Load files---
Сегодня - 24_10_2019
Время переоткрытия сайта 04 ч 36 м по Гр.
Календарь
на ОКТЯБРЬ месяц 2018 г.
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 2 24 25 26 27
28 29 30 31 1 2 3
(10 231)

---Load files---
---Load files---


© Все права защищены 2017-2019 При использовании материалов сайта ссылка на http://lowsofphisics.ru обязательна.

В НАЧАЛО
КОММЕНТ
В КОНЕЦ
U:2 V:3 N:2
Уникальных посетителей за текущие сутки: 2 Просмотров: 3 Этой страницы (всего): 2