Richard Dawkins The Oxford Book of Modern Science Writing / Ричард Докинз Оксфордская книга публикаций современной науки: Paul Davies from THE GOLDILOCKS ENIGMA / Пол Дэвис из ЗАГАДКА ЗЛАТОВЛАСКИ
| Английский оригинал | Перевод на русский | |
|---|---|---|
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям. |
Пол Дэвис, ЗАГАДКА ЗЛАТОВЛАСКИ karapanov 27.07.14 в 14:46 |
+5 |
|
■ Мы задержимся на трудной идее искривления пространства, рассмотренную физиком теоретиком Полом Дэвисом. karapanov 27.07.14 в 14:50 |
||
|
Он один из наиболее плодовитых писателей, популяризаторов науки для широкого круга читателей, и остается немного глубоких проблем физики, которых бы он не затронул. karapanov 27.07.14 в 14:53 |
||
|
Это выдержки из его недавней книги Загадка Златовласки (так она называется в Великобритании, в Америке ее название Космический Джекпот) karapanov 27.07.14 в 14:56 |
||
|
Боясь показаться скучным, выскажу идею, которая не дает мне покоя, не должны ли мы в самом деле бойкотировать издателей, которые смущают всех своими неуместными переименованиями книг, как только те пересекут Атлантику? Загадка Златовласки прекрасное название, вытекающее из того факта, что кровать, кресло и каша, которые использовала Златовласка, были все "в самый раз". karapanov 29.07.14 в 17:26 |
||
|
Эта заметка описание Полом Дэвисом искривленного пространства и идеи Энштэйна, что вселенная представляет собой конечную, но не имеющую границ гиперсферу, так что ни одна из галактик не ближе к "краю", чем любая другая, поскольку края нет, это все равно, как если бы представить, что у нашей сферической Земли есть край. karapanov 30.07.14 в 05:21 |
||
|
WMAP означает зонд имени Уилкинсона для микроволнового анизотропного излучения, это спутник, запущенный для сканирования космического реликтового излучения, оставшегося после Большого Взрыва. karapanov 31.07.14 в 05:50 |
||
|
Из объяснений Дэвиса следует, что результаты, полученные WMAP показывают, что Энштэйн мог заблуждаться относительно формы вселенной, но не самой теории Общей Относительности. karapanov 31.07.14 в 05:54 |
||
|
Искривленная Вселенная. karapanov 31.07.14 в 05:56 |
+1 | |
|
До сих пор я следил за астрономическими открытиями. karapanov 31.07.14 в 09:19 |
||
|
Но космология не была бы полноценной наукой без физической теории, которая могла бы объяснить эти открытия. karapanov 31.07.14 в 09:22 |
||
|
Теоретический базис современной космологии был создан почти столетие назад Энштэйном в виде общей теории относительности. karapanov 31.07.14 в 09:24 |
||
|
Теория была опубликована в 1915 г., в мрачные дни Первой Мировой Войны, но это не остановило астрономов и физиков с обеих сторон конфликта проявлять интерес ко всему, что касалось космологии. karapanov 31.07.14 в 10:37 |
||
|
Общая теория относительности, или теория относительности, как обычно ее называют сокращенно, была разработана чтобы заменить Ньютоновскую теорию гравитации семнадцатого века. karapanov 31.07.14 в 10:43 |
||
|
В космологии гравитация основная сила, превосходящая все остальные из-за огромных масс во вселенной, так что именно к теории гравитации обратились космологи, чтобы понять расширение вселенной. karapanov 31.07.14 в 10:49 |
||
|
Жемчужиной в теории Энштэйна было то, что хотя гравитация проявляет себя как сила, она могла быть описана совершенно другим способом, в терминах "искривленной геометрии". karapanov 31.07.14 в 10:54 |
||
|
Позвольте мне объяснить, что это значит. karapanov 31.07.14 в 10:55 |
||
|
Правила геометрии, которую мы изучаем в школе берут начало в древней Греции: часто приходится слышать название Евклидова геометрия, по имени ее основателя Евклида. karapanov 31.07.14 в 11:04 |
||
|
Есть много широко-известных теорем, которые следуют из аксиом Евклида, например знаменитая теорема Пифагора. karapanov 31.07.14 в 11:07 |
||
|
Другая известная теорема гласит, то что сумма углов в любом треугольнике равняется двум прямым углам (180 градусов). karapanov 31.07.14 в 11:13 |
||
|
Эти свойства линий, окружностей, треугольников и т.п. неопровержимы, но они идут с одной важной оговоркой: они применимы к плоским поверхностям. karapanov 31.07.14 в 11:20 |
||
|
Теоремы справедливы на школьной доске или на на листе бумаги, но они не работают на искривленной поверхности, например на глобусе. karapanov 01.08.14 в 04:11 |
||
|
Пилоты и навигаторы хорошо знают это, они должны использовать другие геометрические правила, учитывающие искривленную поверхность Земли. karapanov 01.08.14 в 04:16 |
||
|
Например, на поверхности Земли треугольник может содержать три прямых угла (рис. 22). karapanov 01.08.14 в 04:20 |
||
|
Если двух-размерная поверхность может быть либо плоской (Евклидова геометрия), либо искривленной (не Евклидова геометрия), то может ли трех-размерное пространство также быть либо "плоским" (Евклидовым), либо искривленным? До Энштэйна почти все полагали, что пространство имеет "плоскую" или Евклидову геометрию, на которую прямо распространялись правила для плоскости. karapanov 01.08.14 в 04:30 |
||
|
Но нет логических причин, почему это должно быть так. karapanov 01.08.14 в 04:30 |
||
|
Некоторые математики еще в девятнадцатом веке разрабатывали идею, что геометрия трех-размерного пространства была бы частным случаем геометрии искривленного пространства. karapanov 01.08.14 в 04:37 |
||
|
Они разработали геометрические правила для такого искривленного пространства, но в то время это рассматривалось просто, как математическая забава. karapanov 01.08.14 в 04:39 |
||
|
Все изменилось с теорией относительности. karapanov 01.08.14 в 04:39 |
||
|
Энштэйн предположил, что гравитационное поле может искривлять трех-размерное пространство, вынуждая использовать не Евклидову геометрию для его описания. karapanov 01.08.14 в 04:41 |
||
|
Рис. 22. На сферической поверхности правила геометрии отличаются от правил на плоскости. karapanov 01.08.14 в 08:35 |
||
|
Например, треугольник может содержать три прямых угла - такой, как этот треугольник на поверхности Земли, с вершиной на северном полюсе и основанием вдоль экватора. karapanov 01.08.14 в 08:39 |
||
|
Двух-размерная сферическая поверхность представленная здесь является аналогом искривленного трех-размерного пространства. karapanov 01.08.14 в 08:41 |
||
|
Что, в таком случае, искривленное пространство? Один из способов представить его, вообразить треугольник, нарисованный вокруг солнца (рис. 23) karapanov 19.08.14 в 17:30 |
||
|
Важно, что это должен быть плоский треугольник (т.е. лежащий в плоскости). karapanov 19.08.14 в 17:31 |
||
|
Теперь измерим углы и суммируем их. karapanov 19.08.14 в 17:32 |
||
|
Если применить Евклидову геометрию к этой ситуации, то результат будет 180°. karapanov 19.08.14 в 18:00 |
||
|
Однако Энштэйн утверждал, что результат будет слегка больше, чем 180°, несмотря на то, что треугольник плоский, поскольку гравитационное поле солнца искажает трехмерную геометрию пространства вокруг него. karapanov 19.08.14 в 18:04 |
||
|
Такой эксперимент был в действительности сделан (более менее достоверно) путем создания треугольника из отраженных волн радара от Венеры и Меркурия. karapanov 19.08.14 в 18:17 |
||
|
Оказалось, что Энштэйн прав - пространство действительно искривленное, а не плоское. karapanov 19.08.14 в 18:18 |
||
|
Тут есть важный терминологический нюанс: когда космологи говорят о "плоском" пространстве, они не имеют в виду пространство в виде блина, они имеют в виду трехмерное пространство с Евклидовой геометрией. karapanov 19.08.14 в 18:22 |
||
|
Рисунок 23. Если плоский треугольник нарисован вокруг солнца, сумма его углов будет чуть больше, чем 180°, потому, что гравитационное поле солнца искажает геометрию пространства в его близости. karapanov 19.08.14 в 18:27 |
||
|
Другой равноправный способ описывать это явление состоит в том, чтобы представить стороны треугольника, как кратчайший путь, возможный в искривленном пространстве. karapanov 19.08.14 в 18:32 |
||
|
Если бы лучи света были направлены вдоль сторон треугольника, то получателю на противоположной стороне солнца казалось бы, что лучи слегка изогнуты гравитацией солнца. Irina73 27.05.15 в 13:16 |
||
|
Иногда искривленную геометрию возле солнца описывает изречение, Irina73 27.05.15 в 13:22 |
||
|
Это верно: это эквивалент способ представлять искривленное пространство с важным моментом, что кривые стороны - фактически самые прямые линии, которые могут быть проведены в деформированной геометрии, так что это не просто вопрос выпрямления изогнутых лучей света и восстановления выводов Евклида. Irina73 27.05.15 в 13:27 |
||
|
Пространство непреодолимо изогнуто, и никакое количество манипуляций не заставит его соответствовать евклидовым правилам. Irina73 27.05.15 в 13:28 |
||
|
Деформирование пространства вокруг солнца хотя и обнаруживаемое, однако крошечное. Irina73 27.05.15 в 13:31 |
||
|
Его существование подтвердил Английский астроном Артур Эддингтон, который измерил искривление лучей света, наблюдая небольшие смещения в положениях звезд в области солнца во время полного затмения 1919 года. Irina73 27.05.15 в 13:36 |
||
|
Звездные лучи Эддингтона были изогнуты на величину, предсказанную общей теорией относительности, и это драматическое подтверждение возвело Эйнштейна в статус знаменитости. Irina73 27.05.15 в 13:39 |
