STEPHEN HAWKING "The Grand Design" (2010) / Стивен ХОКИНГ "Великий замысел": 3. WHAT IS REALITY? / 3. ЧТО ЕСТЬ РЕАЛЬНОСТЬ?
| Английский оригинал | Перевод на русский | |
|---|---|---|
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Если модификации, необходимые для адаптации к новым наблюдениям, становятся слишком причудливыми, то это сигнализирует о потребности в создании новой модели. Irina73 18.04.11 в 13:01 |
|
|
Одним из примеров старой модели, которая уступила дорогу под весом новых наблюдений, была идея статичной Вселенной. Irina73 18.04.11 в 13:02 |
||
|
В 1920-х годах, большинство физиков считали, что Вселенная была статичной, или неизменного размера. Irina73 16.03.11 в 06:54 |
||
|
Тогда, в 1929 году Эдвин Хаббл опубликовал свои наблюдения, показывающие, что Вселенная расширяется. Irina73 16.03.11 в 06:51 |
||
|
Но Хаббл не непосредственно наблюдал расширение Вселенной. Irina73 16.03.11 в 06:52 |
||
|
Он наблюдал свет, излучаемый галактиками. Irina73 04.03.11 в 07:22 |
||
|
Этот свет содержит характерный признак, или спектр, основанный на расположении каждой галактики, который изменяется на известную заранее величину если галактика движется к нам навстречу. CrabGaze 21.06.11 в 18:24 Этот свет содержит характерный признак, или спектр, основанный на составе каждой галактики, который изменяется на известную заранее величину, если галактика движется относительно нас. lynxtaa 22.08.11 в 00:00 |
||
|
То есть, анализируя спектр отдаленных галактик, Хаббл мог определить их скорости. CrabGaze 21.06.11 в 18:26 |
||
|
Ожидалось что он обнаружит столько же приближающихся галактик, сколлько и отдаляющихся. CrabGaze 21.06.11 в 18:27 Он ожидал обнаружить множество галактик как отдаляющихся от нас, так и приближающихся к нам. serrrg 25.09.11 в 20:18 |
||
|
Но вместо этого он обнаружил, что почти все галактики отдаляются от нас, причем чем дальше они расположены, тем быстрее они отдаляются. CrabGaze 21.06.11 в 18:28 |
||
|
Хаббл подтвердил что вселенная расширяется, но другие, пытаясь придерживаться ранних моделей, пытались объяснить его наблюдения в контексте теории статичной вселенной. CrabGaze 21.06.11 в 18:30 |
||
|
Например, Фриц Цвики, физик из калифорнийского технологического института, предположил, что по какой-то неизвестной причине свет может терять свою энергию при прохождении огромных расстояний. CrabGaze 21.06.11 в 18:34 |
||
|
Это уменьшение энергии соответствует изменению светового спектра, что, по мнению Цвики, может объяснить наблюдения Хаббла. CrabGaze 21.06.11 в 18:39 |
||
|
В течение десятилетий после исследований Хаббла многие ученые продолжали придерживаться теории стационарной Вселенной. CrabGaze 21.06.11 в 18:41 |
||
|
Несмотря на это, теория расширяющейся вселенной, подтвержденная Хабблом, становится общепризнанной. CrabGaze 21.06.11 в 18:45 Но наиболее естественной была модель Хаббла о расширяющейся Вселенной, и она становится общепринятой. serrrg 25.09.11 в 20:31 |
||
|
В наших поисках законов управляющих вселенной были сформированы теории, или модели, такие как четырехэлементная теория, Птолемеева теория, теория флагистона, теория большого взрыва, и т.п. CrabGaze 21.06.11 в 18:49 Во время наших поисков законов, которые управляют Вселенной, мы сформулировали множество теорий или модели, такие как теория четырёх элементов, модель Птолемея, теория флогистона, теория Большого Взрыва и др. serrrg 25.09.11 в 20:35 |
||
|
С каждой новой теорией или моделью наши представления о реальности и о фундаментальных составляющих Вселенной изменялись. CrabGaze 21.06.11 в 18:51 |
||
|
Например, рассмотрим теорию света. CrabGaze 21.06.11 в 18:51 |
||
|
Ньютон полагал, что свет состоит из маленьких частиц или корпускул. uraveselov 20.06.11 в 09:53 |
||
|
Это объяснило бы, почему свет распространяется по прямой, и Ньютон также использовал это, чтобы объяснить, почему свет отклоняется или отражается, когда он переходит из одной среды в другую, как, например, из воздуха в стекло, или из воздуха в воду. uraveselov 20.06.11 в 10:00 |
||
|
Несмотря на это, карпускулярная теория не смогла объяснить увиденный Ньютоном феномен, известный как круги Ньютона. CrabGaze 21.06.11 в 18:55 Однако корпускулярная теория не могла быть использована для объяснения явления, известного как кольца Ньютона, которое сам же Ньютон и наблюдал. serrrg 25.09.11 в 20:41 |
||
|
Положите линзу на плоскую отражающую поверхность и осветите её одноцветным лучом, таким как натриевый луч. CrabGaze 21.06.11 в 18:57 Поместите линзу на плоскую поверхность и осветите её светом одного цвета, например, натриевым лучом. serrrg 25.09.11 в 20:44 |
||
|
Смотря сверху можно увидеть несколько светлых и темных колец, расположенных в месте соприкосновения линзы и поверхности. CrabGaze 21.06.11 в 18:59 Глядя сверху вниз, вы увидите серию светлых и тёмных колец, отцентрированных относительно точки соприкосновения линзы с поверхностью. serrrg 25.09.11 в 20:47 |
||
|
Это сложно объяснить, используя теорию света, но можно рассмотреть используя волновую теорию. CrabGaze 21.06.11 в 19:00 Было бы затруднительно объяснить это, используя корпускулярную теорию света, но можно рассмотреть с точки зрения волновой теории. serrrg 25.09.11 в 20:50 |
||
|
Согласно волновой теории света, появление светлых и тёмных колец вызвано явлением, называющимся интерференцией. CrabGaze 21.06.11 в 19:02 |
||
|
Любая волна, так же как водяная волна, состоит из серии гребней и впадин. CrabGaze 21.06.11 в 19:03 Волна, например, на воде, состоит из серии гребней и впадин. serrrg 25.09.11 в 20:52 |
||
|
Если при столкновении волн гребни и впадины совпадают, они усиливают друг друга, сливаясь в волну большего размера. CrabGaze 21.06.11 в 19:06 |
||
|
Это называется усиливающей интерференцией. CrabGaze 21.06.11 в 19:07 |
||
|
В таком случае говорят, что волны "в одной фазе". CrabGaze 21.06.11 в 19:07 |
||
|
В противоположном случае, когда волны столкнутся, гребень одной волны может наложиться на впадину другой волны. CrabGaze 21.06.11 в 19:09 |
||
|
Тогда они гасят друг друга, попадают "в противофазу". CrabGaze 21.06.11 в 19:12 |
||
|
Эта ситуация называется гасящей интерференцией. CrabGaze 21.06.11 в 19:13 |
||
|
На кругах Ньютона светлые кольца находятся на определенных расстояниях от центра линзы, где линза и отражающая плоскость отдалены так, что волна отраженная от линзы, отличается от волны отраженной плоскостью на целое (1, 2, 3, ...) число длин волн, создавая таким образом усиливающую интерференцию. CrabGaze 27.06.11 в 15:09 |
||
|
(Длина волны - это расстояние между гребнями или впадинами соседних волн.) CrabGaze 27.06.11 в 15:16 |
||
|
С другой стороны, темные кольца расположены на таких расстояниях от центра, где разница между двумя отраженными волнами равна полуцелому (1/2, 3/2, 5/2,...) числу длин волн, что создает гасящую интерференцию - волна отраженная от линзы гасит волну отраженную от плоскости. CrabGaze 27.06.11 в 15:23 |
||
|
В девятнадцатом веке это послужило доказательством волновой теории света, показывая, что корпускулярная теория была неверна. CrabGaze 27.06.11 в 15:25 |
||
|
Тем не менее, в начале двадцатого века Эйнштейн показал, что фотоэлектрический эффект (который сейчас используется в телевидении и цифровых камерах) можно объяснить тем, что частица или квант света ударяется об атом, выбивая при этом электрон. CrabGaze 27.06.11 в 15:30 |
||
|
Таким образом свет имеет свойства как частицы, так и волны. uraveselov 25.06.11 в 04:59 |
||
|
Концепция волн, возможно, так прочно вошла в сознание из-за того, что люди могли наблюдать океан, или лужу, когда в неё бросают камень. CrabGaze 27.06.11 в 15:34 |
||
|
Фактически, если вы когда-нибудь бросали два камня в лужу, вы, возможно, наблюдали интерференцию в действии, как на иллюстрации выше. CrabGaze 27.06.11 в 15:36 |
||
|
Другие жидкости ведут себя таким же образом, кроме, разве что, вина, если выпьете его слишком много. CrabGaze 27.06.11 в 15:38 |
||
|
Корпускулярная теория была сродни камням, гальке и песку. CrabGaze 21.06.11 в 19:21 |
||
|
Но этот корпускулярно-волновой дуализм - идея о том, что объект может быть описан и как частица, и как волна - чужд для повседневного опыта, как идея о том, что можно выпить кусок песчаника. CrabGaze 21.06.11 в 19:24 |
||
|
Такие двойственности - ситуации, в которых две разные теории с точностью описывают одно и то же явление - согласуются с моделезависимым реализмом. CrabGaze 21.06.11 в 19:27 |
||
|
Каждая теория может описать и объяснить определенные свойства, но ни одна не может сделать это лучше или реальнее, чем другая. CrabGaze 21.06.11 в 19:29 |
||
|
Касательно законов, управляющих Вселенной, можно сказать вот что: похоже не существует одной математической модели или теории, которая могла бы описать каждый аспект Вселенной. CrabGaze 27.06.11 в 15:43 |
||
|
Вместо этого, как упомянуто во вводной главе, возможно, есть сеть теорий под названием М-теория. Irina73 27.06.11 в 19:37 |
||
|
Каждая теория из сети М-теории способна описывать явления в пределах определенного диапазона. Irina73 27.06.11 в 19:38 |
||
|
Где бы ни пересекались их области, различные теории в сети соответствуют друг другу, поэтому их можно назвать частями одной теории. CrabGaze 28.06.11 в 11:01 |
||
|
Но ни одна отдельная теория внутри сети не может описать каждый аспект Вселенной - все силы природы, частицы, создающие эти силы, строение времени и пространства, где все это происходит. CrabGaze 28.06.11 в 11:04 |
