WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |

«Д.Е. Бурланков ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ, КОСМОС, КВАНТЫ Нижний Новгород Издательство Нижегородского университета 2007 УДК 530.12; 531.51 ББК Б315.3 Б-90 Рецензент С.Ю. ...»

-- [ Страница 1 ] --

Федеральное агентство по образованию РФ

Нижегородский государственный университет

им. Н.И. Лобачевского

Д.Е. Бурланков

ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ,

КОСМОС, КВАНТЫ

Нижний Новгород

Издательство Нижегородского университета

2007

УДК 530.12; 531.51

ББК Б315.3

Б-90

Рецензент

С.Ю. Губанов кандидат физ.-мат. наук Д.Е. Бурланков.

ПРОСТРАНСТВО, ВРЕМЯ, КОСМОС, КВАНТЫ.

Н. Новгород: Издательство ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2007. – 143 с.

ISBN 978-5-85746-960-6 Трехмерное пространство, в котором мы живем, является объективным носителем геометрических соотношений и представляет из себя динамическое поле, обладающее нетривиальным выражением для плотности энергии. Рассмотрена история воззрений на пространство и время. Записаны уравнения динамики пространства, плотность энергии. Найденные решения этих уравнений в космических масштабах приводят к эффектам вращения галактик без необходимости введения “темной материи”, а модель космологического расширения не требует “темной энергии”. Решения Общей теории относительности являются подмножеством решений найденных уравнений с плотностью энергии всюду равной нулю, поэтому все эксперименты по проверке Общей теории относительности подтверждают и развиваемую в книге Теорию глобального времени. Вследствие нетривиальности гамильтониана квантовая динамика пространства строится на основе уравнения Шредингера. Описана динамика космологических волновых пакетов.

Для студентов вузов, научных работников, философов, преподавателей физики и школьников старших классов.

ISBN 978-5-85746-960-6 ББК Б315. c Бурланков Д. Е., Оглавление 1. Пространство и время 1.1. Введение.......................... 1.2. Евклидова геометрия................... 1.3. Торричеллиева пустота.................. 1.4. Солнечная система.................... 1.5. Динамика на Земле: Галилей и Гюйгенс........ 1.6. Единство земной и небесной механики. Ньютон.... 1.7. Катастрофа инерциальных систем............ 1.8. Позитивизм......................... 1.9. Натуральная философия и позитивизм......... 1.10. Беркли........................... 1.11. Рекурсия знаний...................... 1.12. Инерциальные системы.................. 1.13. “Безумные идеи”...................... 1.14. Что же мы знаем о пространстве?............ 1.15. Движение.......................... 1.16. “Материализация” инерциальной системы....... 2. Риманова геометрия 2.1. Однозначна ли геометрия?................ 2.2. Метрика пространства.................. 2.3. Двумерная сфера..................... 2.4. Кривизна.......................... 2.5. Трехмерная сфера..................... 3. Динамическая геометрия 3.1. Геометрия и движение................... 3.2. Инвариантная производная по времени......... 3.3. Движение относительно пространства......... 4 ОГЛАВЛЕНИЕ 3.4. Локальная неинерциальная лаборатория........ 4. Теория глобального времени 4.1. Время и пространство................... 4.2. Уравнения динамики................... 4.3. Гамильтониан....................... 4.4. Конформная динамика.................. 4.5. Космические вихри.................... 4.6. Космические энергии................... 4.7. “Поле Бьерна”....................... 5. Теория относительности 5.1. Преобразования Лоренца................. 5.2. Геометрия Минковского.................. 5.3. Относительные пространство и время.......... 5.4. Движение с ускорением.................. 5.5. Цилиндр Минковского.................. 8.2. Квантовая теория гравитации в ТГВ.......... 8.3. Квантовая космология.................. Глава Пространство и время 1.1. Введение Эта книга имеет своей целью показать читателю, что пространство, в котором мы живем, – обычное трехмерное пространство, – является физическим объектом, определяется некоторым набором параметров, изменение которых с течением времени описывется динамическими уравнениями. Оно обладает плотностью энергии, в значительной степени определяющей динамику космических систем и Мира в целом.

Теория пространства и времени XX века Общая теория относительности, исходя из формальных математических принципов, увела рассмотрение вопроса от физической реальности и завела проблемы, связанные с пространством и временем как в космической динамике, так и в квантовой теории гравитации, в тупик. Мы попытаемся вернуть обсуждение проблемы на уровень физики, более внимательно изучив “физический объект” пространство, трехмерное пространство.

Люди долго не понимали, что их окружает воздух: ведь он невидим. Однако наличие воздуха можно выявить простым экспериментом – помахать веером. Но большая часть Мира состоит из безвоздушного пространства. Пространства... Что это такое?



Мы и окружающие нас предметы находимся в пространстве, пространство находится внутри нас, или, точнее, – и наши внутренности и внутренности окружающих нас предметов также находятся в пространстве. Вся наша жизнь с течением времени протекает в пространстве.

Однако понять, что же это такое – пространство – не так-то просто, потому что само по себе оно вроде бы не обладает никакими свойствами. За исключением одного – протяженности. Основное, что определяет пространство, это размеры, расстояния.

1.2. Евклидова геометрия В пространстве действует евклидова геометрия.

Я беру пластмассовый школьный прямоугольный треугольник.

Замеряю линейкой длины его катетов: c1 = 15 и c2 = 20 сантиметров.

Какова длина гипотенузы g? Я вычисляю по теореме Пифагора Замеряю гипотенузу: 25 сантиметров! Как и было рассчитано. Соотношения длин в треугольнике подчиняются теореме Пифагора одной из главных теорем геометрии Евклида. Треугольник лежит на плоском столе, на котором длины отрезков прямых и углы между этими отрезками подчиняются геометрии Евклида.

Я поднимаю треугольник со стола и опять замеряю расстояние между теми точками, которые раньше соединяла гипотенуза. Ну конечно, результат тот же 25 сантиметров. Что же сейчас обеспечивает выполнение теоремы Пифагора? Воздух, в котором находится треугольник?

Так как наши предыдущие эксперименты были мысленные, то и далее мы не затруднимся с замерами в резервуаре, из которого откачивается воздух. И вряд ли кто будет сомневаться, что хотя вакуум будет расти, длина между вершинами меняться не будет, сохраняя зависимость, определяемую евклидовой геометрией. Что же является носителем геометрии Евклида в вакууме?

Пространство. Все тела располагаются и перемещаются в пространстве. Пространство является трехмерным многообразием точек, которые можно соединять отрезками прямых, между которыми можно определять углы, и все эти элементы пространства подчиняются евклидовой геометрии.

Качественные понятия евклидовой геометрии люди использовали с древнейших времен: прямая линия, угол, прямой угол, плоскость.

Потребности землеустройства привели к количественным наблюдениям. Например, так называемый “египетский треугольник” со стоЕвклидова геометрия ронами 3, 4, 5 с древности использовался для построения прямого угла.

Естественно-научное представление о пространстве возникает еще в древней Греции. Крупный первичный вклад в развитие геометрии сделал Пифагoр Самосский, уже упоминавшейся в связи с его знаменитой теоремой. Пифагору первому приписывается введение в математику доказательств. О Пифагоре известно очень мало достоверного, даже годы его жизни известны очень приблизительно, а факты его жизни перекрыты множеством легенд. Время его жизни известно очень приблизительно: одни исследователи датируют его жизнь 570 - 496 годами до нашей эры, другие 596-500 гг до н.э. Эти разбросы говорят, в основном, о том, что о жизни Пифагора мы знаем по большей части не факты, а легенды (начало которым кладут всетаки некоторые факты).

Одна из легенд гласит о том, что когда он был совсем молодым, он очень увлекался музыкой, которая в Древней Греции полагалась божественным даром. Юношей, в возрасте около 17-и лет, обучаясь игре на каком-то струнном музыкальном инструменте, он услышал поучение опытного музыканта о том, что для повышения высоты звука на октаву нужно пережать струну где-то посередине. Пифагор взял и замерил – точно посередине!

Его охватило волнение. А доминанта (в нашей терминологии)? Замерил: две третьих! Субдоминанта: три четверти! Гармония определяется отношениями целых чисел! Музыка божественна: боги управляют миром через числа! “Все из числа!” – это основной тезис философии Пифагора. Именно после этого музыкального открытия Пифагор начал все измерять и, в частности, домерился до своей теоремы.

Наиболее поучительным в этой легенде является то, что матемматические соотношения между длиной струны и гармоническими звуками были открыты задолго до того, как была понята физическая природа звука, записаны уравнения динамики колеблющейся струны и найдены их решения (Д. Бернулли, Л. Эйлер, Ж. Д’Аламбер, XVIII век). Найденные Пифагором соотношения имеют под собой динамического материального носителя в виде колеблющейся струны.

Путь от феноменологических, чисто математических соотношений до их выражения через динамику материального носителя занял более 2000 лет.

Впоследствии и метод доказательств Пифагора, и его теорема легли в основу геометрии Евклида (325 – 265 до н.э.).

евклидовы свойства пространства являются его неотъемлемыми атрибутами.

Исключительное совершенство и изящество евклидовой геометрии создают материальное обеспечение. Совершенство евклидовой геометрии является 1.3. Торричеллиева пустота Знаменитый опыт Эванжелиста Торричелли (1608-1647), поставленный в 1643 году, заставил многих вдумчивых исследователей снова вернуться к проблеме объективности, реальности пространства.

В запаянной с одного конца стеклянной трубке длиной около метра, заполненной ртутью, после ее опускания в сосуд со ртутью, ртуть опускалась до уровня около 75 см, но что оставалось над ней? Пустота. Ничто, или некоторая реальность?

Рене Декарт (1596–1650), являющийся наряду с Галилеем, Ньютоном одним из основоположников науки нового времени, считал разработку понятия пространства одним из основных вопросов науки.

терия, или материальное пространство.

Он тщательно обдумывает концепцию пространства, приходит к убеждению в реальности этого понятия [1]. Размышляя над результатами опыта Торричелли, он пишет: “... нельзя думать, будто в пространстве, в котором ничего не воздействует на наши органы чувств, действительно ничего нет.” Он приводит более конкретные размышления по этому вопросу:

“Поэтому, если спросят: что случится, когда бог устранит тело, содержащееся в данном сосуде, и не допустит никакое другое тело проникнуть на покинутое место, то на такой вопрос должно ответить: в таком случае стороны сосуда сомкнутся. Ведь когда между телами ничего не пролегает, чтобы тела были отделены друг от друга, т.е.

между ними как бы имелось расстояние и, в то же время это расстояние было бы ничто... ” Опыт Торричелли совершенно определенно говорит о том, что пространство над ртутью в трубке представляет из себя объективно наблюдаемую реальность.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 20 |
 



Похожие работы:

«2 В КОНЦЕ СЕДЬМОГО ДНЯ Предисловие Перед выходом этой книги ко мне обратилась мать тринадцатилетней девочки, покончившей с собой. Объяснить происшедшее с рациональной точки зрения невозможно. Благополучная семья, взаимопонимание, жизнерадостный характер, планы на будущее. И вдруг. Просто мистика какая-то,— горестно восклицает моя собеседница. Слово мистика звучит как синоним...»

«Во имя Аллаха Милостивого, Милосердного! ДЕНИ БАКСАН С Л Е Д С А Т А Н Ы НА ТАЙНЫХ ТРОПАХ ИСТОРИИ (издание 2-е, дополненное) Есть зло скрытое, словно нечистоты в клоаке, стыдливо погребенное под покровом тайны и мрака; стоит его коснуться, как оно начинает источать яд и зловоние; даже самые проницательные умы порою не могут решить, что лучше - понять его сущность или закрыть на него глаза. Жан де Лабрюйер Я боюсь, что тот, кто был воспитан в Исламе и не имеет знания язычества, разрушит сам...»

«Ведущая организация Институт тектоники и геофизики им.Ю.А. Косыгина ДВО РАН, г.Хабаровск ТЕРМОБАРОМЕТРИЯ, ФЛЮИДНЫЙ РЕЖИМ И СОСТАВ ПРОТОЛИТОВ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД АМФИБОЛИТОВОЙ ФАЦИИ ДЖУГДЖУРО-СТАНОВОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ Защита состоится 24 декабря 2008 г. в 14 часов 00 мин. на заседании Диссертационного совета Д-005.006.01 при Дальневосточном...»

«Аннотации рабочих программ учебных дисциплин и практик по направлению подготовки 011800.62 Радиофизика (профиль подготовки: Телекоммуникационные системы и информационные технологии) Философия 1. Цели и задачи дисциплины Целью курса является овладение основами философских знаний, формирование философско-логической культуры мышления. Основные задачи курса: 1. Формирование понимания, смысла и значения философских понятий по всем разделам философии как учебной дисциплины. 2. Усвоение основных...»

«Военно-Юридическая Академия в 1898 - 1902 годах Из г. Верного в Томск я вернулся поздно осенью, пробыв в отлучке несколько месяцев. За время этой отлучки я твердо решил начать готовиться в Военно-Юридическую Академию, так как строевая служба в Томском резервном пехотном батальоне меня не удовлетворяла, и я без ужаса не мог себе представить, что меня ожидает в будущем, если я резко не порву со строем. Командир батальона, которому я сообщил о своем намерении, отнесся к моему заявлению без особого...»

«ПРОГРАММА КОНФЕРЕНЦИИ 27 июня 2011 г. ОТКРЫТИЕ КОНФЕРЕНЦИИ Приветственное слово от Администрации Архангельской области 9.00 Приветственное слово ректора С(А)ФУ дфн, проф. Е.В.Кудряшовой Приветственное слово директора ИЭПС УрО РАН дхн, проф. К.Г.Боголицына Вступительное слово академика Ю.А. Золотова 9.30 УТРЕННЕЕ ЗАСЕДАНИЕ Председатель: академик Ю.А. Золотов К.Г. Боголицын, Т.Ф. Личутина., М.А. Гусакова Обобщенные 10.00 показатели и технологическое нормирование (Институт экологических проблем...»

«КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ПРИКЛАДНОЙ ЭКОЛОГИИ ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Конспект лекций для студентов специальности 280201 Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов очной и очно-заочной форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание СЫКТЫВКАР 2009 УДК 574 (075.8) ББК 20.1 Х46 Рассмотрен и рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой общей и прикладной экологии Сыктывкарского лесного института 25 марта 2009 г. (протокол № 6). Утвержден к опубликованию в...»

«Академик А.И.Алиханов – основатель ИТЭФ (к 110 -летию со дня рождения) Оглавление 1. Атомный проект и организация Лаборатории № 3 – ТТЛ 2 2. Тяжеловодные реакторы, циклотрон; 3 прикладные и физические исследования 3. Жесткофокусирующие протонные синхротроны; 4 методические физические исследования 4. А.И. Алиханов и экспериментальная физика элементарных частиц 5 5. А.И. Алиханов, И.Я. Померанчук 6 и теоретическая физика фундаментальных взаимодействий 6. Лаборатория № 3 – ТТЛ – ИТЭФ: 25 лет...»

«Ключевые слова: путеводка, генетика, генотип, клетка, ядро, X, Y, ДНК, РНК, хромосома, аллель, фермент, белок, локус, маркер, родословная, генеалогия, дерево, гаплотип, гаплогруппа. При копировании и цитировании ссылка на автора обязательна. Несославшиеся рискуют необратимыми генетическим мутациями и половым бессилием. 2 Я споров не веду с создателем. Забавна мне его позиция. Формально числюсь обитателем. Фактически же - в оппозиции. *** Дождь овацией прошел. Воздух пахнет червяками. Влага...»

«ОТЧЁТ Учреждения Российской академии наук Института физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН 2010 Красноярск, 2011 Содержание СТРУКТУРА ИНСТИТУТА 1 НАУЧНЫЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ НАУЧНО-ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ АДМИНИСТРАТИВНО-ХОЗЯЙСТВЕННЫЕ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ДИРЕКЦИЯ ИНСТИТУТА КОНТАКТЫ ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ РАБОТ, 2 ВЫПОЛНЕННЫХ В ИФ СО РАН В 2010 ГОДУ 2.1 ПРОЕКТ II.7.1.1. КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.