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
бы в них вцепилась ньютонова гравитация в полном соответствии с (1.1). По мере увеличения кривизны и скоростей это описание делается все более неточным, даже если таблица энергии-движения-сил представлена только массой; в точное описание, кроме того, вносят вклад и остальные обитатели этой таблицы.
Связь материи и геометрии, выражаемая уравнениями Эйнштейна, открывает огромное поле возможностей для управления мирами. Можно взять какое-то распределение материи и посмотреть, какое пространство-время оно для себя создаст. Делают это буквально так: выбирают таблицу энергии-движения-сил, руководствуясь соображениями о той или иной системе (например, Вселенной) – о том, как в ней распределены энергия, количество движения, давления и натяжения. После этого предлагается решить уравнения Эйнштейна – т. е. найти такие абвгдежзик, что построенная из них кривизна, уложенная в Специальную упаковку, обеспечит выполнение всех десяти уравнений. Это не очень просто, потому что кривизна сложно выражается через абвгдежзик. Часто, руководствуясь соображениями о «примерно возможной» реальности, мы придумываем некоторый общий вид распределения материи с определенными свойствами, оставляя какие-то подробности этого распределения нефиксированными, чтобы их доопределить из уравнений. Хорошие уравнения при этом подталкивают в сторону правильного нового знания, и с уравнениями Эйнштейна именно так и случилось. Они открыли нам расширяющуюся Вселенную, черные дыры и гравитационные волны.
*****Конструктор вселенных. Пыль, распределенная в пространстве с некоторой плотностью, имеет вполне конкретную таблицу энергии-движения-сил. Оказалось особенно интересно узнать, какой может быть геометрия пространства-времени, если в нем содержится только пыль.
Рис. 7.6. Этапы столкновения и смешивания Млечного Пути и Андромеды: ожидаемый вид ночного неба с Земли
Пыль?
Обыденные слова, сделавшиеся научными терминами, начинают в новом качестве выражать нечто вполне определенное, но часто далекое от первоначального житейского смысла. Пыль в данном случае включает в себя межзвездный газ, собственно межзвездную пыль, а также (!) звезды и галактики заодно с темной материей. Слово «пыль» используется просто потому, что все это вещество крайне слабо сопротивляется своему сжатию на «самых космических» масштабах: сближающимся галактикам не становится тесно настолько, чтобы они начали расталкиваться; наоборот, они порой «смешиваются» (рис. 7.6). Технически пыль – это распределение материи, не создающее давления (кстати, если бы бытовая пыль сопротивлялась уже небольшому сжатию, конструкция пылесосов определенно была бы иной); всю «пыль» во Вселенной называют еще холодной материей, что включает и холодную темную материю[137].
В уравнения Эйнштейна надо внедрить информацию о том, как вся эта пыль наполняет Вселенную – какая у нее таблица энергии-движения-сил во всех точках пространства. Главный предмет нашего интереса тогда – что происходит с пространством и не чужой нам пылью с течением времени. Глядя в телескоп, мы вообще-то видим, что вещество в космосе собрано в комки. За пределами нашей планеты – относительная пустота; в Солнечной системе много пустоты, но есть и разные другие комки (начиная с самого Солнца); по пути к ближайшим звездам – еще больше пустоты; преодолевая ее и добираясь до все более далеких звезд, мы обнаруживаем скопление вещества размером около 100 000 световых лет в поперечнике – галактику Млечный Путь, вокруг которой – еще больше пустоты (вещества между галактиками в общей сложности много, но это потому, что расстояния большие; плотность же его крайне мала). Еще дальше обнаруживается Местная группа галактик с характерным размером 3 000 000 световых лет, и скопление Девы (30 000 000 световых лет), и еще скопления размерами до 300 000 000 световых лет, и еще пустоты. Но это все сейчас неважно, потому что на еще больших масштабах, где галактики выглядят как мельчайшие частицы этой пыли, Вселенная заполнена веществом примерно равномерно, а кроме того, одинакова по всем направлениям[138]. В результате в таблице энергии-движения-сил остается только одно число – средняя плотность вещества ρ, она же, с точностью до умножения на c2, – энергия на единицу объема На месте давления и касательных натяжений стоят нули именно потому, что «пыль»; на месте количества движения тоже нули, потому что в наблюдаемой Вселенной нет сколько-нибудь больших частей, движущихся относительно других ее частей со скоростями, сравнимыми со скоростью света.
Правая часть уравнений Эйнштейна, представляющая материю, получилась совсем простая: там одно число на все, что есть во Вселенной. Теперь уравнения должны сказать, в какой геометрии (в каком пространстве-времени) эта материя способна жить. Уравнения Эйнштейна оказываются средством необычайной силы, потому что, пользуясь ими, мы всерьез намерены узнать про что-то вроде «формы Вселенной», а также про то, что со Вселенной было раньше и что будет в будущем. Проблема с тем, что при этом получится, есть, потому что пыль сама себя притягивает. Возникает очень насущный вопрос: почему же она не обрушивается сама на себя? Почему под действием собственного притяжения она не собирается в один комок?
Предполагаемая «одинаковость» пыли по всей Вселенной требует, чтобы и пространство было одинаковым во всех точках и по всем направлениям. Для выражения этого нужно специальным образом настроить Агента: из всех букв абвгдежзик «живой» остается только одна, и метрика пространства-времени для Вселенной в целом принимает вид За все происходящее с пространством-временем здесь отвечает одна-единственная буква a, про которую требуется выяснить, как она зависит от времени[139].
Эйнштейн задался проблемой «построения Вселенной» вскоре после создания своих уравнений – после того, как объяснил с их помощью поворот орбиты Меркурия, но до того, как «проснулся знаменитым» после измерения угла отклонения света Солнцем. Научные представления о Вселенной в тот момент включали в себя идею, что на большом масштабе она не только одинакова в пространстве, но и неизменна во времени. Однако только что придуманные им уравнения не хотели возвращать такого решения, тем самым вроде бы противореча реальности, и их автор оказался перед сложным выбором. Желая получить из своих уравнений неизменную Вселенную, Эйнштейн (вот уж действительно на правах автора) воспользовался тем, что его уравнения допускают одну модификацию: в левую, геометрическую часть можно добавить еще одно слагаемое, причем не сложно устроенное, как те, что там уже есть, а просто метрику, умноженную на произвольное число Λ (лямбда; в русском алфавите эта же буква стала называться «эль», но, глядя на лямбду, об этом никогда не вспоминают). Слово «можно» здесь – это практически научный термин: оно означает, что добавление слагаемого с лямбдой не нарушает главные принципы, на основе которых гравитация описывается как геометрия; это
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
