Головна

Геометрія Всесвіту.

  1. АНАЛІТИЧНА ГЕОМЕТРІЯ
  2. Геометрія зачеплення коліс
  3. ГЕОМЕТРІЯ І КІНЕМАТИКА
  4. Геометрія і кінематика зубчастих коліс
  5. Геометрія і кінематика передач
  6. Геометрія і кінематика черв'ячних передач

З часів Евкліда Всесвіт мислилася тривимірної. СТО Ейнштейна використовує в якості геометричної структури чотиривимірне псевдоевклидовой простір подій. Інтервал між двома близькими подіями виражається наступним чином:

ds2 = c2dt2 - dx2 - dy2 - dz2.

Час входить в визначення фізичного простору, будучи власним для кожної системи відліку. Довжина відрізка та проміжку часу залежать від взаємного руху систем відліку. Структура фізичного простору задається метрикою евклидова типу, фіксованою поза всякою залежністю від будь-яких матеріальних взаємодій.

В ОТО властивості простору - часу не задаються наперед, а визначаються для кожного конкретного випадку в залежності від матеріальних обставин. При цьому враховуються поля тяжіння.

ds2 = gikdxidxk,

де i, k = 0,1,2,3; gik = gik(x0, x1, x2, x3).

На метрику простору впливають фізичні процеси. В рамках ОТО тіла деформують простір. Фундаментальний сенс геометризації тяжіння полягає в тому, що простір і час як форми буття матерії знаходять своє безпосереднє подання до об'єктивної реальності фізичного поля універсального (гравітаційного) взаємодії і самі по собі (без поля) існувати не можуть. На місце абстрактного простору Ньютона встає поле тяжіння, яке утворює фізичну структуру простору і проявляється своїм утримує дією на всі матеріальні об'єкти. Будь-яка індивідуалізована частка змінює гравітаційне поле, а поле впливає на її рух.

На початку ХХ століття багато фізиків хотіли створити єдину теорію взаємодій, що об'єднує електромагнітне і гравітаційне взаємодії. Т. Калуца ??запропонував в 1921 році провести це об'єднання, визначивши, що простір - час має не чотири виміри, а п'ять. Експериментальні дані свідчать про чотиривимірних, але для успіху об'єднання не мають значення розміри п'ятого виміру просторово-часового континууму. Спробою побудувати єдину теорію займався Ейнштейн в останні роки життя.

У 70-х роках інтерес до багатовимірної фізики пожвавився. Виникло розуміння того, що в єдиній теорії поля можуть бути усунені квантовомеханічні розбіжність і аномалії. У найпростішому варіанті об'єднаної теорії крім чотиривимірного простору-часу виникає семімерное компактний простір, яке можна для деякої наочності ототожнити з семімерной сферою.

Фундаментальна фізика, відповідна об'єднаному взаємодії, формується на планківських величинах (l = 10-33 см.) Ця величина збігається з тим критичним відстанню, на якому втрачає сенс квантова електродинаміка. Тому природно припустити, що розміри семімерной компактної сфери збігаються по порядку величини з Планка відстанню і тому не виявляються безпосередньо при дослідженні фізичної геометрії.

Деякий прогрес в цьому питанні намітився після введення ідеї суперструн. В основі цієї ідеї лежить уявлення про те, що основним елементом фізичної геометрії є не точка, а одномірне освіту - струна. Суперструн - прообраз істинно елементарних частинок (електронів і кварків). Раніше вважали, що такі частинки мають нульові розміри, тепер же - планковские.

У теорії суперструн вдалося ліквідувати багато розбіжність. Розмірність, якій відповідає несуперечлива теорія суперструн дорівнює 506. З цього числа чотири відносяться до просторово - часовому континууму, а решта відповідають компактному обсягом з Планка розмірами. У момент утворення Метагалактики (15 - 20 млрд років тому) все просторові розмірності, крім трьох, компактифицированного, зменшилися до планківських розмірів. Зараз на великих відстанях (аж до розмірів Метагалактики) простір евклидово і трехмерно, на дуже малих, планківських, геометрія багатовимірна і неевклідова.

Нова теорія повинна включати як обов'язковий елемент змінність фундаментальних постійних - мас, розмірності простору, констант взаємодій. Безпосередні спостереження і сучасна космологія свідчать, що починаючи з часу розширення Метагалактики (~ 1с)

константи не змінювалися. Отже, значення фундаментальних постійних могли фіксуватися на дуже малих часах, коли виникали міні-всесвіти. Отже, повна єдина теорія елементарних частинок і теорія виникнення міні-всесвітів - два різних аспекти одного явища. Справжня і повна теорія - синтез космології і теорії елементарних частинок.



Попередня   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76   77   78   79   80   Наступна

Спектри, спектральна класифікація. Аномалії хімічного складу. | Класифікація змінних за характером змінності. | Власний рух і променеві швидкості зірок. Пекулярні швидкості зірок і Сонця в Галактиці. Обертання Галактики. | Взаємодіючі галактики. Ядра галактик і їх активність. | Визначення відстаней до галактик. | Перші хвилини існування Всесвіту. Походження хімічних елементів. | Виникнення і еволюція зірок великої і малої маси. | Еволюція галактик. | Будова Сонячної системи. Загальні закономірності .. | Розвиток космології. |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати