String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Creating an Incorrect Model of the Universe

Создание неверной модели вселенной

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:20

До теории струн была теория относительности Эйнштейна, а до неё - теория гравитации Ньютона, а в течение примерно двух столетий до Ньютона законы, описывающие вселенную, в которые верило большинство жителей запада, были теми, которые установил Аристотель.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:20

Понимание более поздних революционных идей в космологии началось с исходных моделей вселенной, разработанных древними греками.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:20

Аристотель определяет царства вселенной

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:23

Аристотель изобразил вселенную, сделанную из субстанции, названной эфиром (подробнее об этом неуловимом элементе смотрите в главе 5).

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:23

Для него и его последователей небеса были местом непревзойдённой геометрической изящности и красоты, которое не менялось с течением времени.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:23

В определённой мере Аристотель считается одним из первых учёных.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:23

Он потратил много времени, обсуждая важность наблюдений для понимания природы.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:24

Аристотель описывал вселенную, как содержащую пять фундаментальных элементов: земля, воздух, огонь, вода и эфир.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:24

Небеса были царством эфира, а мы имели дело с землёй, воздухом, огнём и водой.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:24

Аристотель знал, что Земля была сферой, и считал, что каждый элемент имел естественное положение внутри этой сферы, как показано на рис. 9-1.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:24

Естественное положение элемента земли было центром сферы - это считалось царством земли.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:24

Следующим шло царство воды, за которым следовал воздух, огонь и, в конце, царства эфира.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:24

(Луна располагалась где-то на границе царства эфира, вероятно, прямо на границе с царством огня.)

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:24

Облака - составленные из элементов воздуха и воды - дрейфовали в воздухе вдоль границы царств воздуха и воды.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:25

Можно смешать воду и землю, чтобы сделать грязь, но при этом земля стремится обосноваться на дне, так как царство земли расположено под царством воды.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:25

Когда разгорается огонь, пламя устремляется в небо в попытках достичь царства огня, где расположено солнце.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:25

В модели Аристотеля внешняя сфера была царством эфира, относительно нетронутым мирскими элементами, за исключением луны (едва ли мирской) и его границы с царством огня.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:25

Это было идеальное царство, которое содержало звёзды, закреплённые на своих местах на безмятежном, вечном фоне.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:25

Эта вера определяла небеса в течение более тысячи лет.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:25

Рисунок 9-1. По мнению Аристотеля, у каждого элемента было своё естественное царство, которого он пытался достичь.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:26

Птолемей помещает Землю в центр вселенной (а католическая церковь соглашается)

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:45

Космологическая модель движения звёзд, построенная на философии Аристотеля, была названа моделью Птолемея в честь человека, который её изобрёл.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:45

Птолемей жил в Римском Египте в течение второго века нашей эры, ведя свою основную деятельность в городе Александрия.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:45

Его книга по астрономии, "Альмагест" (что примерно переводится как "величайший"), была написана приблизительно в 150 г. н.э.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:45

Величайшее достижение его книги заключалось в попытке описать движение небес при помощи точного математического языка.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:45

Модель, описанная Птолемеем и поддержанная большинством учёных до времён Коперника и Галилея, была геоцентрической моделью небес, в которой Земля являлась центром вселенной.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:46

Причина возникновения такой модели очевидна при взгляде на элементные сферы Аристотеля, изображённые на рис. 9-1: Земля имеет особое, уникальное место во вселенной.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:46

В геоцентрической модели Птолемея луна, планеты и солнце были закреплены на вращающихся вокруг Земли сферах.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:46

Позади планет находится ещё большая сфера, на которой расположены звёзды.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:47

Эта модель точно предсказывает движение планет, так что она была хорошо воспринята.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:47

Католическая церковь приняла эту модель вселенной по ряду причин.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:47

Одна из них - то, что она предоставляла для солнца возможность "неподвижно удерживаться" в небе, чтобы соответствовать библейским рассказам.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:47

Другая причина в том, что теория ничего не говорит о том, что находится снаружи сферы со звёздами, так что она оставляла достаточно места для рая и ада.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:47

Так много учёных, так много названий

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:48

Названия различных типов учёных, занимающихся космосом, могут показаться довольно запутанными.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:48

Прошли те дни, когда каждый, кто смотрел в телескоп, мог быть назван астрономом.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:49

Различие между астрономом и астрофизиком в значительной степени ушло в историю, а граница между астрофизиком и космологом становится размытой в области теории струн.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:49

Используемый термин часто выбирается из персональных предпочтений, но есть и некоторые указания:

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:49

• Астроном. Это классическое название для учёных, которые изучают небеса.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:49

Со времён Галилея оптический телескоп был основным средством для исследования небесных тел.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:50

Сегодня телескопы могут быть сделаны на основе радио, рентгеновских или гамма лучей, которые способны распознавать свет в невидимом для человеческих глаз спектре.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:50

Традиционно, астрономы проводят больше времени над классификацией и описанием тел в космосе, чем над попытками объяснить различные явления.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:50

• Астролог. Во времена от Птолемея до Коперника термины "астролог" и "астроном" были, по существу, синонимами.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:51

Со времён Коперника они стали различаться сильнее; сегодня же они представляют радикально отличающиеся друг от друга дисциплины, и астрология находится далеко за пределами науки.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:52

Астролог пытается найти связь между человеческим поведением и движением небесных тел, как правило, при помощи расплывчатого сверхъествественного механизма, представленного в качестве основы таких связей.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:52

Для получения большей информации об этой области смотрите книгу "Астрология для чайников", 2 издание, автор Рей Орион, издательство "Уайли".

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:52

• Астрофизик. Это название применяется к тем, кто изучает физику взаимодействия внутри и между космическими телами.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:52

Астрофизики пытаются использовать принципы физики для создания общих законов, описывающих поведение этих взаимодействий.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:53

• Космолог. Этот термин используется для тех астрофизиков, кто сфокусировался на эволюции вселенной - процессах, описывающих, как вселенная изменяется со временем.

ilves_ArtO 05.09.14 в 17:53