Наука и техника Наука и техника - В каком пространстве мы живем?
  13.12.2018 г.  
Главная arrow Материализм arrow Космос, бог и вечность arrow В каком пространстве мы живем?
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
В каком пространстве мы живем?
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
11.10.2010 г.
Но ведь мы как раз и живем в трехмерном пространстве.   
Какое же оно:  эвклидово или неэвклидово? Чтобы ответить на этот вопрос, надо изучить  геометрию  нашего пространства, и прежде всего выяснить, что представляют собой в этом пространстве прямые линии. Как известно, прямая линия определяется как кратчайшее расстояние между двумя точками. Но если иметь в виду привычную нам прямую линию, примером которой может служить ребро линейки, то в искривленном пространстве она уже не будет кратчайшим расстоянием. 
Так, на поверхности сферы вообще не существует прямых линий и наименьшее расстояние между двумя точками здесь дает дуга так называемого большого круга. Большим кругом называется окружность, которая получается при сечении сферической поверхности плоскостью, проходящей через ее центр. Отличительной особенностью окружности большого круга служит то, что ее радиус равен радиусу самой сферы. Вот эти-то окружности больших кругов и играют на сфере роль «прямых» линий. И точно так же, как в обычном эвклидовом пространстве через две произвольные точки можно провести только одну-единственную прямую, так на поверхности сферы через две любые точки можно провести лишь одну-единственную окружность большого круга. Но есть и различия: на сфере не существует параллельных «прямых» - две любые окружности больших кругов обязательно пересекаются друг с другом, и притом не в одной точке, как прямые в эвклидовом пространстве, а в двух.
Таким образом, в искривленных пространствах существует своя особая геометрия, в которой роль прямых играют те или иные кривые линии, которые обычно называют геодезическими линиями.
С одной из таких геометрий мы с вами уже познакомились раньше - это геометрия Лобачевского. Геометрия же на сферической поверхности носит название римановой, по имени немецкого математика XIX века Римана, геометрические идеи которого легли в основу математического аппарата теории относительности.
В реальном пространстве характер геодезических линий определяется не только геометрическими соотношениями, он имеет вполне определенный физический смысл. Ведь мы уже знаем, что геометрия реального мира непосредственно зависит от свойств материи. Поэтому может случиться, что между двумя точками реального пространства вселенной можно провести «обычную» прямую линию. Но это окажется лишенным физического смысла, наша прямая не будет геодезической линией.
Представим себе еще раз плоское пространство, в котором любые две точки можно соединить прямыми линиями, и допустим, что всякие передвижения двухмерных существ возможны только вдоль этих линий, как вдоль своеобразных рельсов. А теперь представим себе, что наша плоскость, наше двухмерное пространство каким-либо образом изогнулось, но не так, как изгибается кусок железа, свертываемый в рулон, а оставаясь в своей собственной плоскости. Тогда все наши прямые линии, наши рельсы искривятся и перестанут быть прямыми. Но они останутся геодезическими линиями, так как реальные физические перемещения будут совершаться вдоль них. Между двумя любыми точками изогнувшейся плоскости и теперь можно провести прямую линию, но она, как легко видеть, не будет геодезической, она потеряет физический смысл.
Поэтому определить характер геодезических линий в пространстве вселенной возможно только физическим, а отнюдь не геометрическим путем. Вот почему ответ на вопрос о характере нашего пространства должен дать световой луч. Но этот ответ мы, собственно говоря, уже получили. Наше пространство искривляется в направлении тяготеющих масс, и лучи света движутся в нем по кривым линиям.
Итак, пространство, в котором мы живем, искривлено.
Что же представляет собой в таком случае неэвклидово неограниченное пространство вселенной? Бесконечно ли оно или, быть может, замкнуто в себе?
Как мы уже знаем, искривление пространства непосредственно связано с материей, а величина кривизны в данной области зависит от плотности вещества.
Теоретические расчеты дают величину критической плотности: одна стотысячная массы протона, то есть ядра атома водорода, на один кубический сантиметр пространства. Если реальное значение средней плотности вещества во вселенной больше этой величины, мировое пространство конечно и замыкается, подобно тому, как замыкается двухмерная сферическая поверхность. В этом случае геометрия нашего пространства сходна с геометрией Римана. Если же средняя плотность меньше критической, объем вселенной бесконечен, а ее геометрия оказывается сходной с геометрией Лобачевского.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam