• РЕГИСТРАЦИЯ

«Из чего сделано пространство-время?» Величайшая загадка Вселенной.

Master !!
12 ноября 2018 г. 19:28 2 1761

Очень понравилось вот это пояснение современного взгляда на сущность вселенной и окружающего мира:

«Из чего сделано пространство-время?», задается вопросом физик Арон Уолл из Стэнфордского института теоретической физики. В течение последних нет физики по-разному пытаются осмыслить загадку пространства-времени, рассматривая его не просто как пустой фон, на котором разворачивается история Вселенной, а скорее как поток квантовой информации, перетекающей из одной точки в другую. Уолл и его коллеги все больше убеждаются, что такое представление пространства-времени может быть ключом к разработке теории, которая сможет объяснить гравитацию с использованием принципов квантовой механики. Об этом физики мечтают еще со времен Альберта Эйнштейна.

Петр Зенчиковский из Института ядерной физики Польской академии наук задается таким же вопросом, что и Уолл. Является ли пространство-время абсолютной, неизменной, вечно и всегда присутствующей ареной, на которой разворачиваются события? Или, возможно, это динамическое создание, возникающее как бы на определенном масштабе расстояний, времени или энергии? Упоминание абсолюта не приветствуется в современной физике. Считается, что пространство-время эмерджентно, то есть возникает откуда-то. Непонятно только, откуда.

Что такое пространство-время?

Большинство физиков считает, что структура пространства-времени формируется непонятным образом в пределах масштабов Планка, то есть на масштабах, близких к одной триллионной от триллионной доли метра. Однако есть некоторые убеждения, которые ставят под вопрос однозначность такого толкования. Существует немало аргументов в пользу того факта, что возникновение пространства-времени может происходить в результате процессов, которые намного ближе к нашей реальности: на уровне кварков и их конгломератов.

«Математика — это одно, отношение с реальным миром — другое», говорит Зенчиковский. «Например, величина массы Планка кажется подозрительной. Можно было бы ожидать, что у нее будет значение, более характерное для мира квантов. Между тем, оно соответствует примерно 1/10 массы блохи, которая определенно является классическим объектом».

Большинство физиков склонны предполагать, что пространство-время создается на планковских масштабах, на расстояниях, близких к одной триллионной триллионной доли метра (~10-35 м). В своей статье в Foundations of Science Зенчиковский систематизирует наблюдения разных авторов касательно формирования пространства-времени и утверждает, что гипотеза о его формировании в масштабах кварков и адронов (или кварковых агрегатов) вполне разумна по ряду причин.

Вопросы о природе пространства и времени озадачивали человечества с древних времен. Может ли время быть отдельным от материи, создающим «контейнер» для движений и событий, которые происходят при участии частиц, как это предполагал Демокрит в 5 веке до н.э.? Или, может быть, все это атрибуты материи и не могут без нее существовать, как предположил Аристотель столетием позже?

Несмотря на то, что прошла уже тысяча лет с тех пор, эти вопросы до сих пор не решены. Более того, оба подхода — несмотря на их очевидное различие — глубоко укоренились в столпах современной физики. В квантовой механике события происходят на жесткой арене с равномерно текущим временем.

Между тем, в общей теории относительности вещество деформирует упругое пространство-время (растягивает и скручивает его), а пространство-время сообщает частицам, как двигаться. Другими словами, в одной из теорий актеры выходят на уже подготовленную сцену, чтобы играть свои роли, а в другой они создают сцену во время представления, что, в свою очередь, влияет и на их поведение.

В 1899 году немецкий физик Макс Планк заметил, что при определенных комбинациях некоторых констант в природе можно получить самые фундаментальные единицы измерения. Всего три постоянных — скорость света c, гравитационная постоянная G и постоянная Планка h — и мы получаем единицы расстояния, времени и массы, равные (соответственно) 1,62 х 10-35 м, 5,39 х 10-44 с и 2,18 х 10-5 г. Исходя из современных убеждений, пространство-время должно рождаться на планковской длине. Но нет никаких существенных аргументов в пользу рациональности этой гипотезы. 

Как наши самые сложные эксперименты, так и теоретические описания достигают масштаба кварков на уровне 10-18 м. Откуда же нам знать, что на пути к планковской длине — на протяжении дюжины последовательных и еще меньших порядков величины — пространство-время обретает свою структуру? Мы даже не знаем, рационально ли понятие пространства-времени на уровне адронов! Разделение не может производиться бесконечно, потому что на определенном этапе вопрос следующей меньшей части просто перестает иметь смысл. Прекрасным примером будет температура. Эта концепция прекрасно служит на макромасштабах, но при последовательных делениях материи мы достигаем масштаба отдельных частиц и понятие температуры теряет смысл.

«В настоящее время мы сперва стремимся построить квантованное дискретное пространство-время и затем «населить» его дискретной материей. Но если пространство-время будет продуктом кварков и адронов, зависимость будет обратной: дискретное свойство материи должно усиливать дискретность пространства-времени», говорит Зенчиковский и добавляет: «Планк опирался на математику. Он хотел создать единицы из мельчайших возможных постоянных. Но математика это одно, а отношение с реальным миром другое. Значение планковской массы кажется подозрительным. Можно было бы ожидать, что у нее будет более подходящая характеристика для мира квантов. Но она соответствует примерно 1/10 массы блохи, которая определенно является классическим объектом».

Поскольку мы хотим описать физический мир, мы должны опираться на физические, а не на математические аргументы. И поэтому, когда мы используем уравнения Эйнштейна, мы описывает Вселенную в больших масштабах и возникает необходимость вводить дополнительную гравитационную постоянную, известную как космологическая постоянная «лямбда». Если, при построении фундаментальных единиц, расширить наш изначальный набор трех постоянных лямбдой, в случае с массой мы получим не одно, а три фундаментальных значений: 1,39 х 10-65 г, 2,14 x 1056 г и 0,35 х 10-24 г. Первую можно интерпретировать как квант массы, вторую — уровень массы наблюдаемой Вселенной, а третья напоминает массу адронов (например, масса нейтрона равна 1,67 х 10-24. Точно так же, принимая во внимание лямбду, появится единица измерения 6,37 х 10-15 м, очень близкая к размеру адронов.

«Игры с постоянными могут быть рискованными, потому что многое зависит от того, какие константы мы выбираем. К примеру, если бы пространство-время действительно являлось продуктом кварков и адронов, то его свойства, включая скорость света, также должны быть эмерджентными. А это означало бы, что скорость света не может быть среди основных констант», отмечает Зенчиковский.

Другим фактором в пользу образования пространства-времени в масштабе кварков и адронов являются свойства самих элементарных частиц. Стандартная модель, например, не объясняет, почему существует три поколения частиц, откуда берутся их массы или почему существуют так называемые внутренние квантовые числа, которые включают изоспин, гиперзаряд и цвет. В картине, представленной профессором Зенчиковским, эти значения могут быть связаны с определенным шестимерным пространством, созданным положением частиц и их импульсами. Построенное таким образом пространство одинаково уважает положение частиц (материя) и их движения (процессы). Выясняется, что свойства масс или внутренние квантовые числа могут быть следствием алгебраических свойств шестимерного пространства. Более того, эти свойства также объясняют невозможность наблюдать свободные кварки.

«Возникновение пространства-времени может быть связано с изменениями в организации материи, происходящей в масштабе кварков и адронов, в более первичном шестимерном фазовом пространстве. Однако не совсем понятно, что дальше делать с этой картиной. Каждый последующий шаг потребует выхода за пределы того, что мы знаем. И мы даже не знаем правил игры, по которым Природа играет с нами, нам все равно приходится их угадывать. Однако представляется разумным, что все конструкции начинаются с материи, потому что она является физически и экспериментально доступной. В этом подходе пространство-время будет лишь нашей идеализацией отношений между элементами материи», суммирует профессор Зенчиковский.

Отсюда https://yandex.ru/turbo?text=h...


Мы перешли в осторожную контратаку

Вчера у Веселовского не успел назвать все направления (условные ТВД), на которых сейчас Россия и Китай противостоят Соединённым Штатам Америки. На вопрос «Мы обороняемся или атакуем?» о...

Интеграция - состоялась!

Не ждите специальных официальных сообщений - никто не хочет признаваться. Россия из вежливости, Лукашенко - то ли из стыда, то ли из тупости, то ли из лукавства. Просто откройте глаза. Россия безжалос...

Украина: Заглянуть за горизонт событий.

Никто не знает, что думает Президент Путин о результатах кампании на Украине. Выборы закончились только на Украине, а вот выборы украинской стратегии в Кремле только начались. И перед этим проведу...

Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

0 новых комментариев

    Загрузка...

    Отчёт об "Отдыхе" на Пенсии от ЛёрЫча...

    С 1-го апреля я в Деревне.Ушёл на Пенсию, отдыхаю...Изготовил и смонтировал Перголу по заказу Жены для плетистой Розы... На клумбах расцвели тюльпаны и всякие весенние цветочки... Рыба регулярно ловится , коптится и идёт в употребление...  Гостей уже накормил... Пели песни под гитару. Опубликовать не могу: проблемы со св...
    1280
    NATA-SHA НАША ЖИЗНЬ
    23 апреля 17:11

    Чёрный леопард! Фантастический красавец! https://avatars.mds.yandex.net/get-zen_doc/1532998/pub_5c640e5200ae7500adabdb9a_5c87f902475eeb00b37761ca/scale_600

    Спешу поделиться с вами очень классной новостью. Я бы даже сказала невероятной находкой и фантастической красотой живой природы. Вдруг вы не видели, ещё не слышали или просто не обратили внимание. Поскольку наш канал посвящен усатому пройдохе - маленькому леопарду Честеру - мы никак не могли пройти стороной новость о том, что впервые за 100 лет (как утве...
    147
    Лёха - Волк 23 апреля 13:13

    Забайкалье в огне.

    Забайкалье снова горит. Степные пожары это настоящая катастрофа для забайкальцев. Кадры жуткие. Площадь лесных пожаров в Забайкалье за 5 дней выросла в 20 раз, горит 20 тысяч га лесаВосемнадцать пожаров на площади более 20,3 тысячи гектаров действует на территории Забайкальского края, из них шесть пожаров локализованы, 17 апреля в регионе ...
    515
    Aleksandr88 НАША ЖИЗНЬ
    21 апреля 13:27

    Лучшая ловушка от комаров из обычной бутылки: занимает она буквально 5 минут

    Делается она быстро, просто, а результат вас приятно удивит даже там, где комаров сейчас полно. Отменный результат и никакой «химии»!Для тех, кого действительно «достали» комары и комариные укусы эта ловушка станет буквальным спасением. Делается она быстро, просто, а результат вас приятно удивит даже там, где комаров сейчас полно. Такую ловушку мне п...
    13429
    Анатолий Чернов 20 апреля 16:06

    В Китае изучают возможность высадки человека на Луну

    В Китае занялись изучением возможности высадки человека на поверхность Луны. О планах КНР рассказывают СМИ, ссылаясь на заявления Юй Гобинь, замглавы центра лунных и космических исследований при CNSA. В Китае изучают возможность высадки человека на Луну По утверждениям Гобиня, вопрос высадки человека на Луну даже после успеха в этом деле США уже много л...
    709
    mdugelnyj 19 апреля 14:55

    Ученые внесли новое предложение для исследования первичной Вселенной

    Ученые из Гарвардского университета представили вниманию новое предложение для исследования первичной Вселенной. По мнению специалистов, суть метода заключается в поиске сигналов, представляющих сжатие пространства. Подробности научной работы опубликованы в издании Phys. В поисках решения нескольких загадок, обнаруженных в начальном состоянии Большого взрыва, ученые р...
    349
    Sergey Strannik 19 апреля 13:36

    Над Индией неделю идет каменный дождь.

    Как сообщает индийский региональный новостной сайт patrika.com https://www.patrika.com/raigarh-news/stone-raining-on-the-night-4290964/, в районе Котвали Тхана Мадхубанпара происходят совершенно фантастические события, объяснить которые не могут не только простые крестьяне, но и приехавшие на место происшествия чиновники, ученые и полиция. Ситуация в эт...
    4224
    Petersburg_today 19 апреля 10:38

    Петербургские ученые будут определять загрязненность морей по улиткам-гермафродитам

    Соответствующих улиток с редкой аномалией нашли в загрязненных припортовых районах Арктикия.Петербургские ученые будут определять загрязненность морей по улиткам-гермафродитам. Об этом сообщается на сайте СПбГУ.Соответствующих улиток с редкой аномалией нашли в загрязненных припортовых районах Арктикия. По словам ученых, эти микромоллюски называется - Boreocingula mart...
    291
    mdugelnyj 19 апреля 10:06

    Астрономы зафиксировали мощную вспышку на коричневом карлике

    Группа астрономов, изучившая данные нескольких телескопов, зафиксировала мощную вспышку на коричневом карлика L-типа. Более детальное изучение данного класса космических тел позволит пролить свет на особенности образования ряда планет и звезд.Астрономы зафиксировали мощную вспышку на коричневом карлике К группе коричневых карликов принадлежат объекты, масса которых пр...
    289
    Ramires 18 апреля 21:29

    Солнечные панели смогут вырабатывать электричество используя снег

    Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе создали дополнительную панель, которая вырабатывает электричество из-за взаимодействия с выпавшим снегом.Солнечные панели активно используются в отдаленных уголках планеты для выработки электроэнергии, и для их эффективной работы необходимо, чтобы поверхность панелей постоянно была открытой. К сожалению, в ...
    356
    Star Fire 17 апреля 00:55

    Инопланетяне или китайцы, неважно – отметили день космонавтики кругами на льду

    Вслед за публикаций ThebigTheone о кругах… на льду приходится писать о кругах и мне, так как даже по признанию, если не недругов, то оппонентов точно:«Прямо скажем - психоаналитик из вас, значительно хуже, чем знаток кругов.» Александр 7-й, не царь.Китай, озеро Цинхай, 12 апреля, день космонавтики в России ознаменован появлением загадочной графики. Прав...
    483
    mdugelnyj 16 апреля 18:20

    Учёные разгадали тайну постройки древних мегалитов

    Таинственные дольмены и другие мегалитические сооружения, обнаруживаемые на территории Европы — это вовсе не обсерватории и храмы, как считалось ранее, а всего лишь "семейные" захоронения первых европейских фермеров. Так считают генетики из Швеции, которым, по данным научного издания PNAS, удалось расшифровать геном строителей мегалитов. Люди, построившие дольмен Анса...
    423
    Болото Таймс 16 апреля 00:56

    Разум растений: минное поле новой науки.

    Разум растений: минное поле новой науки. 1. Опубликовано 28 декабря, 2015 - 15:49 пользователем КрамолаРазум растенийУдивительно, но ещё в 1970 году, 46 лет назад в центральной газете страны «Правда» с её миллионными тиражами, была опубликована статья «Что рассказывают нам листья», опровергающая официальный взгляд на биологию растений...Ниже приводится...
    649

    Нечто

    В одной из работ я рассказывал, что поддерживаю теорию советского авиаконструктора барона Роберто Орос ди Бартини о шестимерном пространстве в котором находится человечество. Мне бы хотелось расширить эту тему и сколь возможно поправить барона. ...  НЕЧТО https://zen.yandex.ru/media/bylina/nechto-5cb43753c98ecf00b315a855...
    927
    yukta.org 12 апреля 23:47

    О сексе и о тех, кто приносит людям Жизнь

    В том, что люди привыкли называть сексом есть и хорошие моменты и моменты отрицательные. И это касается не только взаимоотношений мужчин, женщин и еще чего-то. Это касается и вещей, которые выходят далеко за пределы трехмерности. Тема и простая, и непростая одновременно. ЖенщинаВ женщине кроется очень много загадок, на которые сегодняшняя наука далеко не ответила. И,...
    1576
    sensei 14 апреля 02:10

    Аномалии погоды-2019: К маю ждем снега, в июле — засухи

    Научный руководитель Гидрометцентра России Роман Вильфанд не советует прощаться с зимойПоследние 4 года, по данным Всемирной метеорологической организации (ВМО) оказались самыми теплыми за всю историю наблюдений.«Средняя глобальная приповерхностная температура стала примерно на 1° выше этого показателя в доиндустриальный базовый период (1850−1900 гг). К...
    1821
    Topmember 12 апреля 14:56

    Предсказано уничтожение сибирского леса через 15 лет

    При нынешней системе вырубки леса запасов древесины в Сибири хватит всего на 15 лет, сообщил «Интерфаксу» директор Института леса имени Сукачева Александр Онучин.По его словам, сейчас одна из важнейших проблем региона — грядущий дефицит лесных ресурсов. «Многие не понимают, что он грядет, и тех запасов, которые были здесь 50−70 лет назад, когда сюда пришла лесная пром...
    843
    Анатолий Чернов 11 апреля 20:10

    Астрономы предсказали Земле новую катастрофу

    Астрономы предсказали приближающуюся катастрофу. По словам экспертов, вспышка группы пятен AR 2738 на Солнце может способствовать тому, что Земля воспламенится и буквально сгорит как спичка.Астрономы предсказали Земле новую катастрофу Не так давно на восточном лимбе Солнца было обнаружено новое пятно. Данное явление является достаточно распространенным, однако образов...
    527
    Zorin 11 апреля 12:57

    Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter не сумел обнаружить на Марсе метан

    Специалисты рассказали, что на Марсе не удалось обнаружить метан. Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter на протяжении полугода искал данный газ, но пока результаты отрицательные.Орбитальный аппарат Trace Gas Orbiter не сумел обнаружить на Марсе метан Представители Института космических исследований российской академии наук (ИКИ РАН) обнародовали первую информацию об и...
    642

    ВРЕМЯ НЕ ДЕНЬГИ

    " ... Что такое окончание жизненного пути? Это потеря жизненной энергии тела, между днем, который иссяк и днем, который не рожден, при грандиозном обилии света во Вселенной. То есть, собираясь управлять временем-светом, мы неожиданно обнаруживаем, что свет управляет нами, то есть энергия и есть то, что мы так усиленно пытаемся разложить на составляющие, например, на д...
    844
    Служба поддержи

    Яндекс.Метрика