Форма входа
0/0
Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - Алексей Михайлович Семихатов
- Дата:30.07.2026
- Категория: Зарубежная образовательная литература / Прочая научная литература / Физика
- Название: Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей
- Автор: Алексей Михайлович Семихатов
- Просмотров:5
- Комментариев:0
Уважаемые читатели!
Тут можно читать бесплатно Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - Алексей Михайлович Семихатов. Жанр: Зарубежная образовательная литература / Прочая научная литература / Физика. Так же Вы можете читать полную версию (весь текст) онлайн книги без регистрации и SMS на сайте Knigi-online.info (книги онлайн) или прочесть краткое содержание, описание, предисловие (аннотацию) от автора и ознакомиться с отзывами (комментариями) о произведении.
Описание онлайн-книги Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - Алексей Михайлович Семихатов:
Рассказ о фундаментальной научной картине мира в развитии от более наглядного к более абстрактному: от брошенного камня до объяснения уравнений Эйнштейна и Шрёдингера. Человек разбирается в устройстве Вселенной, наблюдая за движением и его последствиями, догадываясь о правилах, которые регулируют все, что происходит, и получая подсказки о скрытых частях мира или о новых правилах из несоответствий между теоретически ожидаемым и реальным движением: знаменитые примеры включают предсказанное существование Нептуна, Планеты 9 и невидимого вещества в галактиках, причины ускоренного расширения Вселенной, квантовую природу теплового излучения. Привычные способы описания вещей рушатся. Неизбывная вражда, определяемая наличием постоянной Планка, составляет неотъемлемую часть устройства Вселенной. Такое положение дел влияет не только на то, что понимается под движением объектов, но в некоторой степени и на сам характер их существования. Награды и премии Вошла в длинный список XV сезона премии Дмитрия Зимина «Просветитель». В книге обсуждаются функционирование Солнечной системы и возможности путешествий по ней; взаимоотношения пространства, времени и движения в специальной теории относительности и определяемые ими проблемы галактических перелетов; общая теория относительности и ее эффекты, включая некеплеровы орбиты, замедление времени, гравитационные волны и экзотические способы сверхсветового перемещения; энтропия как незнание о микроскопическом движении и ее приложения от тепловых машин до демона Максвелла и черных дыр; квантовая механика, включая прохождение сквозь стены, уникальность устройства атомов, запутанность и интерпретации, призванные прояснить состояние кошки Шрёдингера. По правилам нашей Вселенной в ней невозможен покой, и читателю предстоит оценить ее беспокойное разнообразие. Мир, где властвует принцип неопределенности, казалось бы, должен выглядеть размытым и неточным, но в действительности все наоборот: мир оказывается чрезвычайно жестким и строгим, а потому точным в отношении тех значений величин, которые все-таки доступны существующим там явлениям. …Перед нами еще один случай, когда отличие времени от пространства вносит свои поправки, и в пространстве-времени обстоятельства поворачиваются таким образом, что самые прямые линии, соединяющие два события, – это самые долгие путешествия для путешествующих. Для кого Для тех, кому хочется найти ориентиры для понимания современной научной картины мира, ее принципов и закономерностей развития.
Аудиокнига "Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей"
🚀 Вас ждут захватывающие прогулки по бескрайней Вселенной вместе с Алексеем Михайловичем Семихатовым! В его аудиокниге "Всё, что движется" вы окунетесь в мир космоса, квантовой физики и загадочных явлений, которые окружают нас каждый день.
Автор не просто рассказывает о научных открытиях и теориях, он делает это с таким энтузиазмом и пониманием, что даже самые сложные концепции становятся понятными и увлекательными для слушателя. Вы узнаете о том, как устроен мир вокруг нас, какие силы управляют движением планет и звезд, и какие тайны скрываются в микромире.
🔭 Алексей Михайлович Семихатов - известный ученый и преподаватель, автор множества популярных научно-популярных книг. Его страсть к знанию и жажда открытий приводят к тому, что его работы пользуются популярностью у широкой аудитории.
На сайте knigi-online.info вы можете не только слушать аудиокниги онлайн бесплатно и без регистрации на русском языке, но и погрузиться в увлекательный мир научной литературы. Здесь собраны бестселлеры и лучшие произведения, которые помогут вам расширить свой кругозор и узнать что-то новое.
Читем онлайн Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - Алексей Михайлович Семихатов
Шрифт:
-
+
Интервал:
-
+
Закладка:
Сделать
и (!) делите ее на текущее значение некоторой величины Р. Эта Р – нечто, что характеризует ваше состояние в каждый момент, но может меняться от момента к моменту в зависимости от всего, что с вами происходит; я рискну предложить в качестве такой характеристики «радость». Радость от прогулки по асфальту низкая (вы же, скорее всего, ходите так каждый день), и небольшие порции энергии, которые вы тратите на каждый шаг, надо поделить на небольшую величину. Радость же от вытаскивания ноги из грязи – предположительно колоссальная, и значительную затраченную при этом энергию вы делите на большую величину, из-за чего получается нечто умеренное. Если походы по пересеченной местности не ваш конек, то можно договориться, что Р означает «расстройство». Так или иначе, Р – меняющаяся по ходу прогулки характеристика вашего текущего состояния.
Рис. 9.17. Чайник представляет собой очень несовершенный вариант тепловой машины. Тем не менее, если заткнуть носик, плотно закрытую крышку может сорвать, что означает превращение тепла в (полезную) работу
Учтя все затраты энергии и сложив все вклады при прогулке по тротуару и через болото, вы обнаружите, что в этой волшебной стране получается всегда одно и то же вне зависимости от пути. Выбор дороги между любыми двумя точками не влияет на то, какая получится сумма взятая по всем шагам вдоль этой дороги[196]. А раз выбор дороги не имеет значения, то в тех пунктах, где вы часто бываете, вы можете просто расставить таблички: быть может, 30 в точке 1 и 42 в точке 2, которые означают, что при переходе 1 2, неважно, по какому пути, это нечто, связанное с вами, всегда меняется на 42–30 = 12. Что же получается? Вы внезапно открыли в себе некоторое свойство S: в точке 1 вы находитесь в таком состоянии, что ваше S там равно 30; в точке 2 оно равно 42. Свойство S – это не затраты (энергии) и уж тем более не радость, но вы догадались о его существовании, учитывая затраты энергии на единицу радости, испытываемой в каждый данный момент.
С аналогией/аллегорией радостного туриста пора заканчивать, ее возможности ограниченны, но я надеюсь, что она передала главное: нашлась величина, изменение которой от состояния к состоянию не зависит от пути перехода между состояниями, а значит, эта величина однозначно связана с самим состоянием (для каждого какая-то своя). Только никаких пространственных перемещений у Клаузиуса нет, а «пути» – это какие-то способы перехода между различными макроскопическими состояниями тел (с разными давлением, температурой, объемом). С каждым макроскопическим состоянием, оказывается, связано некоторое свойство, измеряемое числом S. Изменение этого S между двумя состояниями равно вот чему: надо посчитать все порции теплоты, которые передавались системе (они могут быть положительными или отрицательными, как мы договорились), каждую порцию надо «уценить», поделив на температуру T, при которой эта передача осуществлялась, после чего полученное на каждом шаге надо сложить[197]. По какому «пути» переходить при этом между двумя состояниями? По любому! Одно и то же изменение величины S получится независимо от выбора пути.
Это новое свойство S и называется энтропией. У каждого макроскопического тела, в каждом его макроскопическом состоянии, всегда есть некоторая энтропия. Важная оговорка: при этом остается неясным, от какого уровня энтропию отсчитывать, ведь мы смогли определить только ее изменение между любыми двумя состояниями. (Эту проблему в полной мере сознавал и Больцман; его формула для энтропии через число реализаций «знала больше, чем ее создатель» – она ждала заключительного штриха в виде кванта действия h.)
Больцмановский мозг. Идея, что больцмановская энтропия может из-за флуктуаций понизиться, пусть и с очень малой вероятностью, приводит к отдельной серии парадоксальных рассуждений: если ждать очень долго, то вроде бы можно дождаться флуктуации любого масштаба. Правда, «очень» может означать время, существенно (на колоссальное число порядков) превосходящее возраст Вселенной. Пока все хорошо: в имеющейся сравнительно молодой Вселенной безумным флуктуациям места нет, так что неудивительно, что мы их здесь и не наблюдаем. Но что если Вселенная в своем (ускоряющемся) расширении просуществует неограниченно долго? Тогда за неопределенно большой промежуток времени – не за примерно 14 млрд лет, прошедших после Большого взрыва, а в фантастически далеком будущем – может случиться очень разное: например, флуктуация, в силу которой образуется Солнечная система со всеми подробностями, включая все, что нас окружает на планете Земля. Не разовьется эволюционно, как мы это себе представляем про наш мир, а возникнет в виде флуктуации. Да, вероятность этого чудовищно мала. Но заметно выше (хотя и все равно необычайно мала) вероятность, что флуктуации сложатся в более простую систему: один мозг (в окружении космоса), в котором записана вся знакомая вам картина окружающего мира, включая историю человечества на планете Земля в той самой Солнечной системе, историю науки и техники, личные воспоминания, ощущения от контактов с окружающей средой и т. п. Возникновение в качестве флуктуации вероятнее для одного мозга, заполненного всеми этими представлениями, чем для мозга внутри живого существа, окруженного другими живыми существами на планете вблизи Солнца в галактике Млечный Путь в Местной группе галактик в скоплении Девы. Уединенная ощущающая конструкция, которой «всё это кажется», известна как «больцмановский мозг». Парадоксальность ситуации в том, что если расширяющаяся вселенная вечна, то вероятность возникновения больцмановских мозгов делается такой, что вы должны скорее всего оказаться одним из них – флуктуацией, произошедшей в действительности в неопределенно далеком будущем и включающей последовательную систему наведенных ощущений, говорящих, что вы живете в эволюционирующей вселенной, которой не исполнилось и 14 млрд лет и которая управляется законами, часть которых люди поняли, сделав из них вывод, что сами должны с большей вероятностью являться больцмановскими мозгами.
Рис. 9.18. Джеймс Клерк Максвелл, Рудольф Юлиус Эмануэль Клаузиус, Людвиг Эдуард Больцман, Макс Карл Эрнст Людвиг Планк
Действующие лица. Четверо основных участников событий представлены на рис. 9.18.
Энтропия – беспорядок?.По-видимому, нет независимого способа определить, какие расселения молекул по состояниям мы считаем «более упорядоченными», а какие «более беспорядочными», не прибегая для этого к энтропии. Поэтому популярное высказывание, что энтропия – это мера беспорядка, несет в себе не так много содержания. Напротив, интерпретация энтропии как степени незнания видна непосредственно из определений (больцмановского,
На этой странице вы можете бесплатно читать книгу Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - Алексей Михайлович Семихатов бесплатно.
Похожие на Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей - Алексей Михайлович Семихатов книги
- Сказки народов мира - Автор Неизвестен -- Народные сказки - Детский фольклор / Прочее
- Сказки немецких писателей - Новалис - Зарубежные детские книги / Прочее
- Сто лет недосказанности: Квантовая механика для всех в 25 эссе - Алексей Михайлович Семихатов - Физика
- АЛИЯ 70-Х... - Л. Дымерская-Цигельман - Историческая проза
- Как зарегистрировать бизнес в России: ООО, ИП, самозанятый - Ирина Некит - Менеджмент и кадры
