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 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 136 >> Следующая

^ис. 26. Длину диагонали прямоугольного параллелепипеда можно выразить
ЧеРез длины его ребер а, b и с, просто обобщив теорему Пифагора. Нетрудно
перелети это обобщение и на случай четырех или большего числа измерений
пространства.
170
Суперсила
от наших интуитивных представлений. Лишь подобная тщательность и внимание
к деталям позволили закрепить формальные основы нашей науки и нашего
повседневного опыта.
Почему три?
Какова бы ни была действительная размерность пространства,
несомненно, что нашему восприятию непосредственно доступны лишь три
измерения. Многие ученые задавались вопросом, можно ли объяснить, почему
природа "выбрала" именно число три и является ли это число в определенном
смысле выделенным.
В 1917 г. физик Пауль Эренфест написал статью под названием "Каким
образом в фундаментальных законах физики отражается тот факт, что
пространство трехмерно?". Эренфест обратил внимание на факт существования
устойчивых орбит -типа тех, по каким планеты движутся вокруг Солнца или
электроны вокруг атомного ядра. В физике широко распространен закон
"обратных квадратов", описывающий характер изменения различных сил с
расстоянием. В гл. 5 мы узнали, что этому закону следуют гравитационные,
электрические и магнитные силы. Еще в 1747 г. Иммануил Кант осознал
глубокую связь между этим законом и трехмерностью пространства.
Уравнения, описывающие гравитационное или электрическое поле точечного
источника, можно легко обобщить на случай пространства с другим числом
измерений и найти их решения для этого случая. Из этих решений видно, что
в пространстве с п измерениями мы приходим к закону обратной степени п -
1. В частности, в трехмерном пространстве п - 1 =2 и справедлив закон
"обратных квадратов"; в четырехмерном пространстве п - 1=3 (закон
"обратных кубов") и т. д. Нетрудно показать, что если бы гравитационное
поле Солнца действовало на планеты, например, по закону "обратных кубов",
то планеты, двигаясь по спиральным траекториям, довольно быстро упали бы
на Солнце и оно поглотило бы их.
Аналогичная картина наблюдается и в мире атомов. Оказывается, что,
даже если принять во внимание квантовые эффекты, у электронов не будет
устойчивых орбит в пространстве с числом измерений больше трех. А без
устойчивых атомных орбит не было бы химических процессов, а
следовательно, и жизни.
От размерности пространства существенно зависит еще одно явление -
распространение волн. Нетрудно показать, что в пространствах с четным
числом измерений не могут распространяться "чистые" волны. За волной
обязательно возникают возмущения, которые вызывают реверберацию. Именно
поэтому четко сформированные сигналы нельзя передавать по двумерной
поверхности (например, по резиновому покрытию). Анализируя этот вопрос,
математик Г. Дж. Уитроу в 1955 г. пришел к выводу,
А не живем ли мы в одиннадцатимерном пространстве?
171
что высшие формы жизни были бы невозможны в пространствах четной
размерности, поскольку живым организмам для согласованных действий
необходимы эффективная передача и обработка информации.
Эти исследования отнюдь не доказывают невозможность другого числа
измерений пространства; они лишь говорят о том, что в мире с числом
измерений, отличным от трех, физика была бы совершенно другой и,
возможно, такой мир был бы значительно менее упорядочен по сравнению с
тем, который мы реально воспринимаем.
Как совместить все это с теорией Калуцы, в которой вселенная имеет
четыре пространственных 'измерения? Одна возможность состоит в том, чтобы
рассматривать дополнительное, невидимое измерение исключительно как
формальный математический прием, не имеющий физического смысла. Однако
более привлекательная идея была высказана вскоре после публикации Калуцей
первоначального варианта теории.
Теория Калуцы - Клейна
В 1926 г. шведский физик Оскар Клейн предложил блестящий по простоте
ответ на вопрос о том, куда же исчезло пятое измерение Калуцы. Клейн
предположил, что мы не замечаем дополнительного измерения потому, что оно
в некотором смысле "свернулось" до очень малых размеров. Поясним это на
примере шланга для полива. Издали он выглядит просто как извилистая
линия. При близком рассмотрении то, что мы принимали за точку на линии,
оказывается окружностью (рис. 27). Клейн предположил, что Вселенная
устроена аналогичным образом. То, что мы обычно считаем точкой в
трехмерном пространстве, в действительности является крохотной
окружностью в четвертом пространственном измерении. Из каждой точки
пространства в направлении ни вверх, ни вниз, ни вбок, ни куда-либо еще в
воспринимаемом нами пространстве выходит небольшая "петелька". Мы не
замечаем всех этих "петель" вследствие крайней малости их размеров.
Чтобы свыкнуться с идеей Клейна, требуется время. Во-первых, мы не
можем представить себе, где же свертываются эти петли? Ведь они находятся
не в пространстве, а расширяют его, подобно тому, как кривая, многократно
Предыдущая << 1 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 136 >> Следующая