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
расстояние вдоль дополнительного измерения, времени. Но результат такого деления дает скорость.
Вместо наклона пирамиды у нас скорость. Благодаря эффекту, математически очень близкому к эффекту наклона (из-за которого меняется и высота пирамиды, и ее проекция на плоскость), каждый наблюдатель в нашей Вселенной обнаружит, что движущиеся относительно него часы идут медленее, чем точно такие же контрольные часы у него в кармане. Если мы с вами движемся друг относительно друга, то с вашей точки зрения я «наклонно» провожу ось времени по отношению к пространству. Мера такого «наклона» – скорость (и это почти строгое математическое утверждение). У меня, разумеется, такое же отношение к вашему разделению пространства-времени на пространство и время. Все наблюдатели равноправны: каждый может считать, что его ось времени проведена в пространстве-времени перпендикулярно пространству, но тогда, наблюдая за другими, движущимися относительно него, он заключит, что у них разделение пространства-времени на пространство и время подверглось гиперболическому повороту, из-за чего изменились как пространственная протяженность в направлении движения, так и временнáя протяженность.
Движение, материя и энергия. Связь между движением, материей и энергией в общем виде – это высказывание о том, сколько энергии заключает в себе что-то (я не хочу ограничивать себя словом «тело»), что имеет массу m и движется так, что имеет количество движения p. Эти две величины определяют полную энергию E по формуле с двумя слагаемыми:
E2 = m2c4 + p2c2.(5.2)
(Слева – энергия в квадрате; чтобы получить энергию саму по себе, надо еще извлечь квадратный корень, чего я не стал делать, опасаясь слишком громоздкой формулы.) Если применить это к телу, которое покоится (количество движения p равно нулю), то мы снова приходим к знаменитой формуле (5.1). Более полезной формуле (5.2) никогда не стать столь знаменитой, а жаль: в ней присутствуют масса (m), энергия (E) и движение (p). Наличие такого соотношения поддерживает внутреннюю последовательность всей математической схемы специальной теории относительности, при этом оно получило (и постоянно продолжает получать) несметное число экспериментальных подтверждений. Отсюда же определяется и собственно энергия движения, которая несколько раз интересовала нас на этой прогулке: это разность между полной энергией E, как она определяется из формулы (5.2), и энергией mc2, заключенной в покоящейся массе. В результате оказывается, что выражение для энергии движения содержит гамма-фактор.
Быть может, стоит еще отметить, как именно выражается количество движения p через массу тела и его скорость. В главе «прогулка 1» мы подразумевали, что p = mv. Но это верно только при малых скоростях. Точное же выражение p = γmv включает гамма-фактор. Он, собственно говоря, и «отвечает» за эффекты, действующие при больших скоростях. Сам он зависит от скорости так:
А количество движения самого света определяется по его энергии: p = E/c.
Экспериментальные подтверждения. Абсолютность скорости света многократно проверялась экспериментально. Первые и основополагающие опыты Майкельсона – Морли, Кеннеди – Торндайка и других кратчайшим образом суммируются примерно так. Сначала казалось, что свет распространяется со скоростью c (определяемой из записанных Максвеллом уравнений для электрических и магнитных полей) только в специальной среде, заполняющей все пространство, а при передвижении источника относительно этой среды будет зафиксирована какая-то другая скорость. В качестве движущегося источника была остроумно использована Земля, причем таким образом, что не требовалось предварительного знания о характере движения Земли через эту светоносную среду, потому что сравнивались скорости света в двух взаимно перпендикулярных направлениях; движение через среду должно было по-разному влиять на скорость света в продольном и поперечном направлениях. В другом варианте эксперимента использовалось то, что в результате и суточного вращения Земли, и ее обращения вокруг Солнца скорость экспериментальной установки относительно предполагаемой среды меняется с течением времени, а потому можно было зафиксировать изменение скорости света в установке – можно было бы, если бы распространение света действительно было привязано к некоторой среде. Этой среды не обнаружилось, идея светоносного эфира осталась в прошлом, но интерес к экспериментальной проверке абсолютности скорости света не угасал еще некоторое время после того, как эта абсолютность стала общепризнанным научным фактом. Для того чтобы выяснить, зависит ли скорость света от скорости источника относительно наблюдателя, можно использовать космические источники – двойные звезды. Они обращаются друг вокруг друга, и среди всего их разнообразия найдутся такие пары, в которых одна звезда периодически удаляется от нас, а затем, сделав пол-оборота, приближается. Если бы скорость излученного света зависела от скорости источника, такие звезды должны были бы светить в «дерганом» режиме, определяемом тем, как «быстрый» свет догоняет «медленный», испущенный на полпериода раньше; кроме того, видимый характер движения звезды отличался бы от кеплерова. Но ничего подобного в характеристиках света от двойных звезд обнаружено не было, как не было и отклонений от кеплерова движения. С появлением ускорителей, в которых ни шагу нельзя ступить без учета всех эффектов, следующих из абсолютности скорости света, интерес профессионалов к продолжению экспериментов снизился до нуля. В 2011 г. был опубликован результат эксперимента, выполненного с методической целью, по прямой проверке независимости скорости света от скорости источника, в качестве которого использовался пучок быстрых электронов в накопительном кольце. В накопительных кольцах траектория электронов не прямая, из-за чего они излучают электромагнитные волны (называемые в этом контексте синхротронным излучением). Скорость электронов отличается от скорости света лишь на несколько сотен метров в секунду, но никакого сложения скоростей для испущенного ими света не происходит – синхротронное излучение распространяется со скоростью света. Наконец, все системы глобального позиционирования совершенно рутинным образом учитывают эффекты замедления времени в зависимости от скорости (не только от скорости, как мы увидим ниже, но, без сомнения, и от скорости тоже).
Сравнительно недавно интерес к поиску нарушений специальной теории относительности снова вырос из-за возможных модификаций теории гравитации. Имеющаяся теория гравитации (тема следующих прогулок) «объемлет» специальную теорию относительности (обобщает ее), из-за чего сама должна подчиняться ряду ограничений. Если бы обнаружилось, что принципы специальной теории относительности можно каким-то образом нарушать, то и при построении теории гравитации мы могли бы позволить себе большее, и новые ее варианты могли бы оказаться предпочтительными по тем или иным соображениям. В этом контексте и искались возможные нарушения специальной теории относительности по данным наблюдений прежде всего в Солнечной системе; обнаружено их не было.
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
