Модель вселенной

Вид материала

Реферат

Содержание Новая физика НОВАЯ МОДЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ (продолжение)

Подобный материал:

• Лекция Модели образования Вселенной, 672.01kb.
• Тему: Модель, 639.81kb.
• Новая модель Вселенной, 244.12kb.
• Модель большого взрыва и расширяющейся вселенной содержание, 113.55kb.
• «Рождение и эволюция вселенной (Теория Большого Взрыва)», 3066.43kb.
• Лекция 5 Методы построения математических моделей асу, 53.76kb.
• Размеры гравитона и фотона или уравнения Вселенной, 122.01kb.
• Примеры моделей дискретных элементов рэа. Модель пленочного резистора. Модель диффузного, 131.9kb.
• «Стационарная модель Вселенной», 90.92kb.
• Космологическая модель без сингулярностей, 142.21kb.

Старая физика

• Геометрическое понимание пространства, т.е. рассмотрение его отдельно от времени. Понимание пространства как пустоты, в которой могут находиться или не находиться "тела".

• Одно время для всего что существует. Время, измеряемое одной шкалой.

• Принцип Аристотеля – принцип постоянства и единства законов во вселенной, и, как следствие этого закона, доверие к незыблемости установленных явлений.

• Элементарное понимание мер, измеримости и несоизмеримости. Меры для всех вещей, взятые извне.

• Признание целого ряда понятий, трудных для определения (таких как время, скорость и т.д.), первичными понятиями, не требующими определения.

• Закон тяготения, или притяжения, распространение этого закона на явление падения тел, или тяжести.

• "Вселенная летающих шаров" – в небесном пространстве и внутри атома.

• Теории колебаний, волновых движений и т.п.

• Тенденция объяснять все явления лучистой энергии волновыми колебаниями.

• Необходимость гипотезы "эфира" в той или иной форме. "Эфир" как субстанция величайшей плотности, – и "эфир" как субстанция величайшей разреженности.

Новая физика

• Попытки уйти от трехмерного пространства при помощи математики и метагеометрии. Четыре координаты.

• Исследование структуры материи и лучистой энергии. Исследование атома. Открытие электрона.

• Признание скорости света предельной скоростью. Скорость света как универсальная константа.

• Определение четвертой координаты в связи со скоростью света. Время как мнимая величина и формула Минковского. Признание необходимости рассмотрения времени вместе с пространством. Пространственно-временной четырехмерный континуум.

• Новые идеи в механике. Признание возможности того, что принцип сохранения энергии неверен. Признание возможности превращения материи в энергию и обратно.

• Попытки построения системы абсолютных единиц измерений.

• Установление факта весомости света и материальности электричества.

• Принцип возрастания энергии и массы тела во время движения.

• Специальный и общий принципы относительности; идея необходимости конечного пространства в связи с законами тяготения и распределения материи во вселенной.

• Кривизна пространственно-временного континуума. Безграничная, но конечная вселенная. Измерения этой вселенной определяются плотностью составляющей ее материи. Сферическое или эллиптическое пространство.

• "Упругое" пространство.

• Новые теории структуры атома. Исследование электрона. Квантовая теория. Исследование структуры лучистой энергии.

НОВАЯ МОДЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ (продолжение)

Недостаточность четырех координат для построения модели вселенной. – Отсутствие возможности математического подхода к этой проблеме. – Искусственность обозначения измерений степенями. – Необходимая ограниченность вселенной по отношению к измерениям. – Трехмерность движения. – Время как спираль. – Три измерения времени. – Шестимерное пространство. – "Период шести измерений". – Два пересекающихся треугольника, или шестиконечная звезда. – Тело времени. – "Историческое время" как четвертое измерение. – Пятое измерение. – "Ткань" и "основа". – Ограниченное число возможностей в каждом моменте. – Вечное Теперь. – Осуществление всех возможностей. – Прямые линии. – Ограниченность бесконечной вселенной. – Нулевое измерение. – Линия невозможного. – Седьмое измерение. – Движение. – Четыре вида движения. – Разделение скоростей. – Восприятие третьего измерения животными. – Скорость как угол. – Предельная скорость. – Пространство. – Разнородность пространства. – Зависимость измерений от величины. – Разнообразие пространства. – Материальность и ее степени. – Мир внутри молекулы. – "Притяжение" – Масса. – Небесное пространство. – Следы движения. – Градации в структуре материи. – Невозможность описания материи как агрегата атомов или электронов. – Мир взаимосвязанных спиралей. – Принцип симметрии. – Бесконечность. – Бесконечность в математике и геометрии. – Несоизмеримость. – Разный смысл бесконечности в математике, геометрии и физике. – Функция и размеры. – Переход явлений пространства в явления времени. – Движение, переходящее в протяженность. – Нулевые и отрицательные величины. – Протяженность внутриатомных пространств. – Разложение луча света. – Световые кванты. – Электрон. – Теория колебаний и теория излучений. Длительность существования малых единиц. – Длительность существования электронов.

Теперь, когда мы рассмотрели принципиальные особенности как "старой", так и "новой" физики, можно задать себе вопрос: сумеем ли мы на основе того материала, которым располагаем, предсказать направление будущего развития физической науки и построить на этом предсказании модель вселенной, отдельные части которой не будут взаимно противоречить и разрушать друг друга? Ответ таков: построить такую модель было бы нетрудно, если бы мы располагали всеми необходимыми и доступными нам данными о вселенной, в связи с чем возникает новый вопрос: имеем ли мы все эти необходимые данные? И на него, несомненно, следует ответить: нет, не имеем. Наши данные о вселенной недостоверны и неполны. В "геометрической" трехмерной вселенной это совершенно ясно: мир невозможно вместить в систему трех координат. Вне ее окажутся слишком многие вещи, измерить которые невозможно. Равным образом, ясно это и относительно "метагеометрической" вселенной четырех координат. Мир во всем его многообразии не вмещается в четырехмерное пространство, какую бы четвертую координату мы ни выбирали: аналогичную первым трем или воображаемую величину, определяемую относительно предельной физической скорости, т.е. скорости света.

Доказательством искусственности четырехмерного мира в новой физике является, прежде всего, крайняя сложность его конструкции, которая требует искривленного пространства. Очевидно, что кривизна пространства указывает на присутствие в нем еще одного или нескольких измерений.

Вселенная четырех измерений, или четырех координат, так же неудовлетворительна, как трех. Можно сказать, что мы не обладаем всеми данными, необходимыми для построения вселенной, поскольку ни три координаты старой физики, ни четыре координаты новой не достаточны для описания всего многообразия явлений во вселенной.

Вообразим, что кто-то строит модель дома, имея всего три его элемента: пол, одну стену и крышу. Такова модель, которая соответствует трехмерной модели вселенной. Она даст общее представление о доме, но при условии, что ни сама модель, ни наблюдатель не будут двигаться; малейшее движение разрушит иллюзию.

Четырехмерная модель вселенной новой физики представляет собой ту же самую модель, но устроенную так, что она вращается, постоянно поворачиваясь к наблюдателю фасадом. Это может на некоторое время продлить иллюзию, но лишь при условии, что имеется не более одного наблюдателя. Два человека, наблюдающие такую модель с разных сторон, вскоре увидят, в чем заключается хитрость.

Прежде чем выяснять вне всяких аналогий, что в действительности означают слова "вселенная не укладывается в трехмерное и четырехмерное пространство", прежде чем устанавливать, какое число координат определяет вселенную, необходимо устранить одно из самых серьезных проявлений непонимания по отношению к измерениям.

Иначе говоря, я вынужден повторить, что к исследованию измерений пространства или пространства-времени нельзя подходить математически. И те математики, которые утверждают, что вся проблема четвертого измерения в философии, психологии, мистике и т.д. возникла потому, что "кто-то подслушал разговор между двумя математиками о предметах, которые понимают только они", совершают большую ошибку; является ли эта ошибка преднамеренной или нет – лучше знать им самим.

Математика потому так легко и просто отрывается от трехмерной физики и евклидовой геометрии, что в действительности вовсе им не принадлежит.

Неверно думать, будто все математические отношения должны иметь физический или геометрический смысл. Наоборот, лишь очень небольшая и самая элементарная часть математики постоянно связана с геометрией и физикой, лишь очень немногие геометрические и физические величины имеют постоянное математическое выражение.

Нам необходимо понять, что измерения невозможно выразить математически, и, следовательно, математика не может служить инструментом исследования проблемы времени и пространства. Математически можно выразить только измерения, производимые по заранее согласованным координатам. Можно, например, сказать, что длина объекта – пять метров, ширина – десять, а высота – пятнадцать. Но различие между самими по себе длиной, шириной и высотой выразить невозможно: математически они эквивалентны. Математика не ощущает измерений, как ощущают их физика и геометрия. Математика не в состоянии уловить различие между точкой, линией, поверхностью и телом. Точка, линия, поверхность и тело могут быть выражены математически при помощи степеней, иными словами, просто обозначены: допустим, a обозначает линию, a² – поверхность, a³ – тело. Но дело в том, что такие же обозначения годятся и для обозначения отрезков разной длины: a = 10 м, a² = 100 м, a³ = 1000 м.

Искусственный характер обозначений измерений степенями становится особенно очевидным при следующем рассуждении.

Допустим, что a – это отрезок, a² – квадрат, a³ – куб, a⁴ – тело четырех измерений; как будет видно позднее, можно дать объяснение понятиям a⁵ и a⁶. Но что в таком случае обозначают a²⁵, или a¹⁰⁰⁰? Если мы предположим, что измерения соответствуют степеням, значит, показатели степени действительно выражают измерения. Следовательно, число измерений должно быть таким же, как число, выражающее степень; а это явная нелепость, поскольку ограниченность вселенной по отношению к числу измерений вполне очевидна; и никто не станет утверждать всерьез о существовании бесконечного или даже очень большого числа измерений.

Установив это факт, мы можем еще раз отметить, хотя это уже вполне ясно, что трех координат для описания вселенной недостаточно, потому что такая вселенная не будет содержать движения; или, иначе говоря, любое доступное наблюдению движение немедленно ее разрушит.

Четвертая координата принимает в расчет время; пространство отдельно более не рассматривается. Четырехмерный пространственно-временной континуум открывает возможность движения.

Но само по себе движение представляет собой очень странное явление. При первом же подходе к нему мы встречаемся с интересным фактом. Движение содержит в себе самом три явно выраженных измерения: длительность, скорость и "направление". Но это направление находится не в евклидовом пространстве, как предполагала старая физика; это направление от "до" к "после", которое для нас никогда не исчезает и никогда не меняется.

Время есть мера движения. Если изобразить время в виде линии, тогда единственной линией, которая удовлетворит всем требованиям времени, будет спираль. Спираль – это, так сказать, "трехмерная линия", т.е. линия, которая требует для своего построения трех координат.

Трехмерность времени совершенно аналогична трехмерности пространства. Мы не измеряем пространства кубами; мы измеряем его линейно в разных направлениях; точно так же поступаем мы и со временем, хотя внутри времени можем измерить только две координаты из трех, а именно: продолжительность и скорость. Направление времени для нас не величина, а абсолютное условие. Другое отличие заключается в том, что относительно пространства мы понимаем, что имеем дело с трехмерным континуумом, а по отношению ко времени этого не понимаем. Но, как уже было сказано, если попытаться соединить три координаты в одно целое, мы получим спираль.

Это сразу же объясняет, почему "четвертая координата" для описания времени недостаточна. Хотя мы допускаем, что оно представляет собой кривую линию, ее кривизна становится неопределенной. Только три координаты, или "трехмерная линия", т.е. спираль, дают адекватное описание времени.

Трехмерность времени объясняет многие явления, которые до сих пор оставались непонятными, и делает ненужной большую часть разработанных гипотез и предположений, необходимых для того, чтобы втиснуть вселенную в границы трех- или даже четырехмерного континуума.

Трехмерность времени объясняет также, почему "теории относительности" не удается придать своим построениям удобопонятную форму. В любой конструкции чрезмерная сложность представляет собой результат каких-то упущений или ошибочных предпосылок. В данном случае причина сложности проистекает из упомянутой выше невозможности вместить вселенную в пределы трехмерного или четырехмерного континуума. Если мы попытаемся рассмотреть "трехмерное пространство как двухмерное и объяснить все физические явления как происходящие на его поверхности, нам потребуется еще несколько новых "принципов относительности".

Три измерения времени можно считать продолжением измерений пространства, т.е. "четвертым", "пятым" и "шестым" измерениями пространства. "Шестимерное" пространство – это, несомненно, "евклидов континуум", но с такими свойствами и формами, которые нам совершенно непонятны. Шестимерная форма тела нами непостижима, и если бы мы могли воспринимать ее нашими органами чувств, то, конечно, увидели бы ее и ощутили как трехмерную. Трехмерность есть функция наших внешних чувств. Время представляет собой границу этих чувств. Шестимерное пространство – это реальность, мир, каков он есть. Эту реальность мы воспринимаем сквозь узкую щель внешних чувств, главным образом, прикосновением и зрением; мы даем ей определение "трехмерного пространства" и приписываем свойства евклидова континуума. Любое шестимерное тело становится для нас трехмерным телом, существующим во времени; и свойства пятого и шестого измерений остаются нашему восприятию недоступными.

Шесть измерений образуют "период", за пределами которого не остается ничего, кроме повторения этого же периода, но в другом масштабе. Период измерений ограничен с одного конца точкой, а с другого – бесконечностью пространства, умноженной на бесконечность времени, что в древнем символизме изображалось двумя пересекающимися треугольниками, или шестиконечной звездой.

Совершенно так же, как в пространстве одно измерение, линия, и два измерения, поверхность, не могут существовать сами по себе и, взятые в отдельности, суть не более чем воображаемые фигуры, тогда как реально существует только тело, так и во времени реально существует лишь трехмерное тело времени.

Несмотря на то, что в геометрии счет измерений начинается с линии, только точка и тело являются, в подлинно физическом смысле, существующими объектами. Линии и поверхности суть лишь черты и свойства тела. Их можно рассматривать и по-другому: линию как траекторию движения точки в пространстве, а плоскость – как траекторию движения линии в перпендикулярном ей направлении (или как ее вращение).

То же самое относится и к телу времени. Только точка (мгновение) и тело реальны. Мгновение может меняться, т.е. сокращаться и исчезать или расширяться и становиться телом. Тело также способно сокращаться и становиться точкой или расширяться и становиться бесконечностью.

Число измерений не может быть ни бесконечным, ни очень большим; оно не превышает шести. Причина этого кроется в свойстве шестого измерения, которое включает в себя все возможности в данном масштабе.

Чтобы понять это, необходимо рассмотреть содержание трех измерений времени, взятых в их "пространственном" смысле, т.е. как четвертое, пятое и шестое измерения пространства.

Если принять трехмерное тело за точку, линия существования или движения этой точки будет линией четвертого измерения.

Возьмем линию времени, как мы обычно его себе представляем.

Прежде	Теперь	После
|	|	|

Эта линия, определяемая точками "прежде", "теперь" и "после", есть линия четвертого измерения.

Вообразим теперь несколько линий, пересекающих линию "прежде-теперь-после" и перпендикулярных ей. Эти линии, каждая из которых обозначает "теперь" для данного момента, выразят вечное существование прошлого и возможность будущих мгновений.

Каждая из этих перпендикулярных линий представляет собой "вечное теперь" для какого-то момента, и у каждого момента есть такая линия вечного теперь.

Это и есть пятое измерение.

Пятое измерение образует поверхность по отношению к линии времени.

Все, что мы знаем, все, что признаем существующим, лежит на линии четвертого измерения; линия четвертого измерения есть "историческое время" нашего существования. Это единственное время, которое мы знаем, единственное время, которое мы чувствуем и признаем. Но, хотя и незаметно, ощущение других "времен", как параллельных, так и перпендикулярных, постоянно вторгается в наше сознание. Эти параллельные "времена" совершенно аналогичны нашему времени и тоже состоят из "прежде-теперь-после", образуя основу ткани времен, тогда как перпендикулярные времена состоят только из "теперь" и образуют уток.

Но каждое мгновение "теперь" на линии времени, т.е. на одной из параллельных линий, содержит не одну, а несколько возможностей; иногда их число велико, иногда же мало. Вообще число возможностей, содержащихся в каждом мгновении, должно быть ограниченным, поскольку, не будь оно ограниченным, не существовало бы ничего невозможного. Таким образом, каждый момент времени, в пределах некоторых ограниченных условий бытия или физического существования, содержит определенное количество возможностей и бесконечное число невозможных случаев. Но и невозможные случаи также могут быть различными. Если я иду по знакомому ржаному полю и внезапно вижу на нем большую березу, которой вчера там не было, это будет невозможным явлением (как раз тем "материальным чудом", которое не допускается принципом Аристотеля). Но если я иду по этому полю и вижу посреди него кокосовую пальму, это будет невозможным явлением другого рода, тоже "материальным чудом", но более высокого, более трудного порядка. Следует иметь в виду это различие между невозможными случаями.

Передо мной на столе лежит множество разных предметов. Я могу воспользоваться ими по-разному. Но я не могу взять со стола что-то такое, чего там нет, – например, апельсин, которого там нет, или, скажем, пирамиду Хеопса или Исакиевский собор. Кажется, что в этом отношении между апельсином и пирамидой нет никакой разницы, однако она существует. Апельсин в принципе мог бы лежать на столе, а пирамида не могла бы. Как ни элементарны эти рассуждения, они показывают существование разных степеней невозможного.

Но сейчас нас интересуют только возможности. Как я уже упоминал, каждое мгновение содержит определенное число возможностей. Я могу осуществить одну из существующих возможностей, т.е. могу что-то сделать, а могу ничего и не делать. Но как бы я ни поступил, иначе говоря, какая бы из возможностей данного мгновения ни осуществилась, ее осуществление предопределит следующее мгновение времени, следующее "теперь". Это второе мгновение времени снова будет содержать некоторое число возможностей, и осуществление одной из них предопределит следующее мгновение времени, следующее "теперь".

Таким образом, линию направления времени можно определить как линию осуществления одной возможности из числа всех возможностей, заключавшихся в предыдущей точке.

Линия такого осуществления будет линией четвертого измерения, линией времени. Зрительно мы представляем ее себе в виде прямой линии; но правильнее было бы представить ее в зигзагообразном виде.

Вечное существование этого осуществления, линия, перпендикулярная линии времени, будет линией пятого измерения, или линией вечности.

Для современного ума вечность – неопределенное понятие. В разговорном языке вечность принимают за неограниченную протяженность времени. Но религиозное и философское мышление вкладывает в понятие вечности идеи, которые отличают ее от простой бесконечной протяженности. Яснее всего это видно в индийской философии с ее идеей "Вечного Теперь" как состояния Брахмы.

Фактически понятие вечности по отношению ко времени – то же самое, что понятие поверхности по отношению к линии. Бесконечность для линии не обязательно должна быть линией, не имеющей конца; это может быть и поверхность, т.е. бесконечное число отрезков.

Вечность может быть бесконечным числом конечных "времен".

Для нас трудно, думая о времени, представлять его во множественном числе. Наша мысль чересчур привыкла к идее одного времени, и хотя в теории идея множественности "времен" уже принята новой физикой, на практике мы продолжаем думать о времени, которое повсюду и везде одно и то же.

Что же будет шестым измерением?

Шестым измерением будет линия осуществления возможностей, которые содержались в предыдущем мгновении, но не были осуществлены во "времени", т.е. в четвертом измерении. В каждое мгновение в каждой точке трехмерного мира существует определенное число возможностей; во "времени", в четвертом измерении, осуществляется одна из них; эти осуществленные возможности слагают одна за другой пятое измерение. Линия времени, бесконечно повторяющаяся в вечности, оставляет в каждой точке неосуществленные возможности. Но эти возможности, не осуществившиеся в одном времени, осуществляются в шестом измерении, которое представляет собой совокупность "всех времен". Линии пятого измерения, перпендикулярные линии "времени", образуют поверхность; линии шестого измерения, начинающиеся из каждой точки "времени" и идущие во всевозможных направлениях, образуют тело, или трехмерный континуум времени, в котором нам известно только одно измерение. По отношению ко времени мы остаемся одномерными существами и поэтому не видим параллельного времени или параллельных времен; по этой же причине мы не видим углов и поворотов времени, а представляем себе время прямой линией.

До сих пор мы принимали все линии четвертого, пятого и шестого измерений за прямые, за координатные оси. Но нам следует понять, что эти прямые невозможно считать реально существующими. Они представляют собой лишь воображаемую систему координат для построения спирали.

Вообще говоря, реальное существование прямых линий вне некоторой определенной шкалы и определенных условий невозможно ни установить, ни доказать. И даже эти "условные прямые линии" перестают быть прямолинейно направленными, если мы вообразим их на вращающемся теле, которое совершает к тому же целый ряд разнообразных движений. По отношению к пространственным линиям это совершенно ясно: прямые линии суть не что иное, как воображаемые координаты, которые служат для измерения длины, ширины и высоты, вернее, глубины спирали. А линии времени геометрически ничем не отличаются от линий пространства. Единственное их отличие состоит в том, что в пространстве мы знаем три измерения и способны установить