Главная · Поиск книг · Поступления книг · Top 40 · Форумы · Ссылки · Читатели

Настройка текста
Перенос строк


    Прохождения игр    
SCP 090: Apocorubik's Cube
SCP 249: The random door
Demon's Souls |#15| Dragon God
Demon's Souls |#14| Flamelurker

Другие игры...


liveinternet.ru: показано число просмотров за 24 часа, посетителей за 24 часа и за сегодня
Rambler's Top100
Философия - Капра Фритьоф Весь текст 584.04 Kb

Дао физики

Предыдущая страница Следующая страница
1 ... 20 21 22 23 24 25 26  27 28 29 30 31 32 33 ... 50
сильнее, и пространство-время вблизи нее искривляется. Благодаря возрас-
танию гравитации на поверхности звезды становится все сложнее и  сложнее
удалить что-либо от нее, и в результате звезда достигает  такой  стадии,
на которой ничто, включая свет, не может оторваться от  ее  поверхности.
На этой стадии мы говорим, что вокруг звезды формируется "событийный го-
ризонт", поскольку ни один сигнал не способен донести до окружающего ми-
ра известия о том, что происходит на поверхности  звезды.  Пространство,
окружающее звезду, очень сильно искривлено, и даже свет  не  может  выр-
ваться из этой тюрьмы. Мы не можем увидеть такую  звезду,  поскольку  ее
свет не может дойти до нас. По  этой  причине  такие  звезды  называются
"черными дырами". Существование "черных дыр" было предсказано уже в 1916
году, и об этом впоследствии  вспомнили  в  связи  с  недавно  открытыми
звездными явлениями, которые могут косвенно доказать существование "чер-
ных дыр", так как свидетельствуют о том, что тяжелая звезда движется  по
орбите вокруг некоего невидимого объекта, который может представлять со-
бой "черную дыру".

   "Черные дыры" принадлежат к числу  наиболее  загадочных  и  необычных
объектов, исследуемых современной астрофизикой,  и  служат  иллюстрацией
действия   теории   относительности.   Сильная   искривленность   прост-
ранства-времени в районе черной дыры не только не позволяет лучам  света
достичь нас, но также оказывает значительное влияние на время.  Если  бы
на поверхности звезды, которая приближается к своей  гибели,  находились
часы, доступные нашему зрению, то мы увидели бы, что течение времени  на
циферблате этих часов постепенно замедляется по мере  того,  как  звезда
приближается к своей гибели, а когда звезда превращается в "черную дыру"
показания часов вообще перестанут доходить до нас со светом. Для сторон-
него наблюдателя поток времени на поверхности звезды замедляется по мере
продвижения звезды к гибели и полностью останавливается на уровне  собы-
тийного горизонта. Поэтому можно утверждать, что процесс абсолютной  ги-
бели звезды бесконечен. Однако с самой звездой в  момент  достижения  ею
событийного горизонта ничего особенного не происходит.  Течение  времени
остается тем же, и через некоторый, конечный период времени звезда прек-
ращает свое существование, сокращаясь до размеров точки, имеющей неверо-
ятно большую плотность. Итак, сколько времени занимает продвижение звез-
ды к гибели - бесконечность или некоторый промежуток времени? В мире те-
ории относительности такой вопрос просто не имеет никакого смысла.  Про-
должительность существования гибнущей звезды, как и все прочие промежут-
ки времени, относительна и зависит от системы координат, выбранной  наб-
людателем.

   То есть, чтобы достичь нирваны и выпасть из времени,  достаточно дос-
тичь скорости света? - АБ.

   Общая теория относительности полностью отказывается  от  классических
представлений о пространстве и времени, как о категориях, имеющих  абсо-
лютную и самостоятельную природу. Относительны не только все измерения в
пространстве и времени, зависящие от состояния движения наблюдателя,  но
и сама структура пространства-времени определяется тем или иным  распре-
делением вещества во Вселенной.  В  различных  частях  Вселенной  прост-
ранство характеризуется той или иной степенью  искривленности,  и  время
течет с разной скоростью. Таким образом, мы приходим к выводу о том, что
наши представления о трехмерном евклидовом  пространстве  и  о  линейном
времени коренятся в области наших повседневных знаний о физическом  мире
и оказываются бесполезными за пределами этой области.

   Восточные мудрецы тоже говорят о том, что переход к более высоким со-
стояниям сознания обогащает человеческое восприятие, и признают, что од-
ной из  неотъемлемых характеристик необычных состояний сознания является
радикально новый подход к понятиям времени и пространства. Они подчерки-
вают не  только  тот  факт, что  медитация  открывает путь в многомерное
пространство, но  и тот  факт,  что при этом исчезает привычное ощущение
хода времени. Вместо линейной последовательности отдельных мгновений они
имеют дело с бесконечным, безвременым и,  тем не менее, динамически нас-
тоящим-по их  собственным  утверждениям. В приведенных ниже отрывках три
восточных мистика рассуждают о восприятии этого "вечного сейчас": даосс-
кий мудрец  Чжуан-цзы, шестой патриарх дзэн Хуэйнэн и современный иссле-
дователь буддизма Д. Т. Судзуки.

   "Забудем о течении времени;  забудем о противостоянии суждений. Обра-
тимся к  бескотеория  в окончательном виде сформировалась через двадцать
лет ЧЖУАН-ЦЗЫ

   "Абсолютное спокойствие-это  мгновение настоящего, хотя оно заключено
в этом моменте, этот момент не имеет границ, и в этом - вечное наслажде-
ние" [79,201]. ХУЭЙ-НЭН

   "В этом духовном мире не существует разграничения времени на прошлое,
настоящее и будущее: они сливаются в одном единственном мгновении живот-
репещущего бытия... Этот момент озарения содержит в себе прошлое и буду-
щее, но не стоит на месте со всем своим содержимым, а находится в непре-
станном движении" {73, 148]. Д. Т. СУДЗУКИ

   Практически невозможно рассказать об ощущении бесконечности и безвре-
менности настоящего, поскольку слова типа  "безвременный",  "настоящее",
"прошлое", "мгновение" и т. д. относятся к довольно условным представле-
ниям о времени. Поэтому очень сложно  осознать  истинное  значение  выше
приведенных высказываний мистиков, однако современная физика, опять  же,
может нам помочь, изобразив графически, каким образом ее теории  преодо-
левают ограниченность обычных представлений о времени.

   В релятивистской  физике история объекта - скажем, частицы-может быть
запечатлена на  так  называемом "пространственно-временном графике" (см.
рис. 20). На этих графиках горизонтальная ось соответствует пространству
(точнее, одному из его измерений: двумя остальными приходится пренебречь
для того, чтобы  можно  было  изобразить график на плоскости),  а верти-
кальная-времени. Путь  частицы в пространстве-времени называется ее "ми-
ровой линией". Если  частица покоится,  она,  тем не менее,  движется во
времени, и  ее  мировая  линия в данном случае представляет собой верти-
кальную линию. Если частица перемещается в пространстве,  ее мировая ли-
ния становится наклонной: чем значительней наклон, тем выше скорость ча-
стицы. Заметим,  что во времени частицы могут двигаться только вверх,  в
то время  как в пространстве они способны перемещаться как вправо, так и
влево. Их мировые линии могут приближаться к горизонтали,  но никогда не
совпадают с последней, так как это означало бы,  что перемещение частицы
от одной точки в другую происходит мгновенно.

   Пространственно-временные графики используются в релятивистской физи-
ке для изображения взаимодействия между различными частицами. Для каждо-
го процесса можно построить описывающий его график и  вывести  математи-
ческую формулу, характеризующую вероятность данного процесса. Так,  про-
цесс столкновения или "рассеивания" электрона и протона  можно  предста-
вить в виде графика на рис. 21. Этот график прочитывается следующим  об-
разом (снизу вверх согласно течению времени): Электрон, обозначенный как
еиз-за своего отрицательного заряда, сталкивается с фотоном,  обозначен-
ным как "гамма"; электрон поглощает фотон,  продолжая  движение  с  нес-
колько изменившейся скоростью (на графике это отражается при помощи  из-
менения угла наклона мировой линии); через некоторое время электрон  ис-
пускает фотон, и восстанавливает первоначальное направление движения.
   Теория, рассматривающая эти пространственно-временные графики и  соп-
ровождающие их математические формулы, называется квантовой теорией поля
и является одной из самых важных релятивистских теорий современной физи-
ки, к рассмотрению которых мы перейдем позднее. Для продолжения разгово-
ра о пространственно-временных графиках нам достаточно  познакомиться  с
двумя наиболее характерными особенностями этой теории, первая из которых
заключается в том, что все взаимодействия сводятся к возникновению и ис-
чезновению частиц, как, например, к поглощению и последующему испусканию
фотона, изображенному на нашем графике; вторая имеет отношение к принци-
пиальной симметричности частиц и античастиц. Для каждой частицы  сущест-
вует аналогичная античастица с такой же массой и  противоположным  заря-
дом. Так, античастица электрона называется "позитрон" и обычно обознача-
ется как е+. Для фотона, не имеющего электрического заряда, античастицей
будет сам фотон. Фотон может спонтанно распадаться на позитрон и  элект-
рон, а последние, в свою очередь, могут объединиться и образовать  фотон
при обратном процессе аннигиляции.

   Существует уловка, которая  позволяет  существенно  упростить  прост-
ранственно-временные графики. Стрелка на мировой  линии  используется  в
данном случае не для обозначения направления движения частицы,  так  как
очевидно, что все частицы движутся во времени вперед, а по графику (рис.
20), соответственно, вверх. Стрелка используется для того, чтобы провес-
ти различие между частицами и  античастицами:  если  стрелка  направлена
вверх, мы имеем дело с частицей (например, с  электроном),  а  если  она
указывает вниз, перед нами-античастица (соответственно,  позитрон).  Фо-
тон, который является античастицей сам для себя, мы будем обозначать ли-
нией без стрелки. Внеся эту модификацию, мы можем  смело  отказаться  от
всех подписей на графике, не рискуя при этом впасть в ошибку: все  линии
со стрелками обозначают электроны, все  линии  без  стрелок-фотоны.  Для
дальнейшего упрощения графика нам следует отказаться от  осей  координат
пространства и времени, памятуя о том, что ось времени имеет направление
снизу вверх, а продвижение в пространстве направлено  слева  направо.  В
результате пространственно-временной график,  изображающий  столкновение
фотона с электроном, приобретает следующий вид (см. рис. 22):

   Для того, чтобы построить график, изображающий столкновение фотона  с
позитроном, требуется только изменить направление стрелок (см. рис. 23):
До сих пор мы не встретили на пространственновременных  графиках  ничего
необычного. Мы читали их снизу вверх, следуя  подсказке  наших  условных
представлений о линейном течении времени. Однако дело  принимает  совсем
другой, неожиданный оборот при построении графиков столкновения фотона с
позитроном. Математические формулы теории поля предоставляют возможность
двоякой интерпретации подобного графика: на нем можно увидеть  либо  по-
зитроны, перемещающиеся во времени вперед, или же электроны,  ПЕРЕМЕЩАЮ-
ЩИЕСЯ ВО ВРЕМЕНИ НАЗАД! В математическом отношении эти два варианта  аб-
солютно идентичны: движение античастицы из прошлого в будущее и движение
частицы из будущего в прошлое выражаются при помощи одной и той же  фор-
мулы. Следовательно, мы можем утверждать, что два  наших  графика  (рис.
24) -один и тот же процесс, разворачивающийся  во  времени  в  различных
направлениях. На обоих графиках мы вправе увидеть столкновение фотона  и
электрона, и разница между ними будет заключаться только в  том,  что  в
первом случае частицы движутся во времени вперед, а во  втором  случае-в
противоположном направлении. (Прерывистые линии всегда обозначают движе-
ние фотона, вне зависимости от направления его движения во времени,  так
как античастицей для фотона является он сам). Следовательно,  в  реляти-
вистской теории взаимодействия частиц мы обнаруживаем  полную  временную
симметрию. Для каждого процесса существует точно такой же процесс,  раз-
вертывающийся в обратном направлении во  времени,  в  котором  принимают
участие античастицы. Правда, последние экспериментальные данные позволя-
ют сделать предположение о том, что это положение, по всей видимости, не
может  быть  применено  к  специфическому  процессу,  носящему  название
Предыдущая страница Следующая страница
1 ... 20 21 22 23 24 25 26  27 28 29 30 31 32 33 ... 50
Ваша оценка:
Комментарий:
  Подпись:
(Чтобы комментарии всегда подписывались Вашим именем, можете зарегистрироваться в Клубе читателей)
  Сайт:
 
Комментарии (3)

Реклама