Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Суперсила - Девис П.

Девис П. Суперсила — М.: Мир, 1989. — 272 c.
ISBN 5-03-000546
Скачать (прямая ссылка): supersila1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 136 >> Следующая

революции в электронике. Это великолепный пример, наглядно
демонстрирующий не только гигантские возможности математики в описании
мира и расширении нашего знания о нем, но и роль симметрии и красоты как
путеводного принципа. Но оценить полностью все следствия, вытекающие из
симметрии уравнений Максвелла, удалось лишь через пятьдесят лет.
На рубеже XX в. Анри Пуанкаре и Хендрик Лоренц исследовали
математическую структуру уравнений Максвелла. Их особенно интересовали
симметрии, скрытые в математических выражениях, - симметрии, которые
тогда еще не были известны. Оказалось, что знаменитый "дополнительный
член", введенный Максвеллом в уравнения для восстановления равноправии
электрического и магнитного полей, соответствует электромагнитному полю,
обладающему богатой, но тонкой симметрией, которая выявляется лишь при
тщательном математическом анализе. По-видимому, только Эйнштейн с его
сверхъестественной интуицией мог предвидеть из физических соображений
существование подобной симметрии.
Симметрия Лоренца-Пуанкаре аналогична по своему духу таким
геометрическим симметриям, как вращения и отражения, но отличается от них
в одном важном отношении: никому до этого не приходило в голову физически
смешивать пространство и время. Всегда считалось, что пространство - это
пространство, а время - это время. То, что в симметрию Лоренца-Пуанкаре
входят оба компонента этой пары, было странно и неожиданно.
По существу новую симметрию можно рассматривать наподобие вращения, но
не только в одном пространстве. Это вращение затрагивает и время. Если к
трем пространственным измерениям добавить одно временное, то получится
четырехмерное пространство-время. Симметрия Лоренца-Пуанкаре - это своего
рода вращение в пространстве-времени. В результате такого вращения часть
пространственного интервала проектируется на время и наоборот. То, что
уравнения Максвелла симметричны относитель-
Симметрия и красота
71
но операции, связывающей воедино пространство и время, наводит на
размышления.
Понадобился гений Эйнштейна, чтобы полностью осознать все следствия
такой симметрии. Пространство и время не существуют независимо друг от
друга, они неразрывно связаны. Хитроумные "вращения" Лоренца и Пуанкаре -
не просто абстрактная математика, они могут, происходить в реальном мире,
осуществляясь через движение. Ключ к причудливым пространственно-
временным "проекциям", или преобразованиям, лежит в скорости света и
других электромагнитных волн, и величина этой скорости также следует
непосредственно из уравнений Максвелла. Таким образом, существует
глубокая взаимосвязь между распространением электромагнитных волн и
структурой пространства и времени. Когда наблюдатель движется со
скоростью, близкой к'скорости света, пространство и время сильно
изменяются, причем симметрично, и это отражено в математических
соотношениях, полученных Лоренцем и Пуанкаре. Именно такой необычный
эффект, столь противоречащий здравому смыслу, был описан в гл. 2.
Постижение столь тонкой и ранее не известной симметрии природы послужило
толчком к созданию теории относительности Эйнштейна, а та в свою очередь
ознаменовала рождение новой физики, потрясшей научный мир и изменившей
лицо двадцатого столетия.
Более абстрактные симметрии
Урок, преподнесенный работами Лоренца и Пуанкаре, состоит в том, что
математическое исследование, в особенности на основе анализа симметрии,
может стать источником выдающихся достижений в физике. Даже если
заложенные в математическом описании симметрии трудно или невозможно
представить себе наглядно физически, они могут указать путь к выявлению
новых фундаментальных принципов природы. Поиск новых симметрий стал
главным средством, помогающим физику в наши дни продвигаться к пониманию
мира. Как мы увидим далее, суперсила - это высшее проявление симметрии в
природе.
Все симметрии, о которых говорилось до сих пор, являются симметриями
пространства или пространства-времени. Но понятие симметрии можно
расширить, включив в него более абстрактные понятия. Как уже отмечалось,
между симметрией и законами сохранения существует тесная связь. Один из
наиболее твердо Установленных законов сохранения - закон сохранения
электрического заряда. Заряд может быть положительным и отрицательным, и
закон сохранения заряда утверждает, что сумма положительного и
отрицательного зарядов остается неизменной величиной. Если положительный
заряд встречается с равным по абсолютной величине отрицательным зарядом,
они нейтрализуют
72
Суперсила
друг друга, создавая в сумме нулевой заряд. Аналогично положительный
заряд может возникать, если одновременно возникает равный по абсолютной
величине отрицательный заряд. Но возникновение или исчезновение
результирующего заряда абсолютно исключено.
Но коль скоро электрический заряд сохраняется, естественно возникает
вопрос о том, какова природа симметрии, связанной с этим законом
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 136 >> Следующая