Багатовимірна Всесвіт

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Багатомірного всесвіту

Введення
Останнім часом в космології все частіше застосовуються багатомірні моделі Всесвіту. Пов'язано це в першу чергу з тим, що в звичайних моделях, що мають три просторових і один часовий вимір, не дотримується закон збереження енергії. Виявляється, зберегти енергетичну рівновагу вдається лише у Всесвіті, що має не менше 11 вимірів. За допомогою багатовимірних моделей вдалося обчислити розміри Всесвіту і її вік, встановлений закон гравітаційного відштовхування, виявлена ​​внутрішня структура зірок і чорних дір, знайдена причина гальмування космічних апаратів за межами Сонячної системи і багато іншого.
Теорія багатовимірних просторів не є в даний час загальновизнаною фізичної теорією, але вона має предсказательной силою і допускає експериментальну перевірку.
Ми не будемо користуватися витонченим математичним апаратом теорії багатовимірних просторів, а розглянемо фізичні наслідки, що випливають з цієї теорії. Зацікавлені обчисленнями можуть знайти їх у книзі автора «Теорія багатовимірних просторів». - М.: КомКніга, 2007 р .

1. Геометрія Всесвіту
Ідеї ​​того, що Всесвіт має більше трьох просторових вимірів, висловлювалися в космології неодноразово, але через відсутність простого математичного апарату, що виключає нескінченності у фізичних рівняннях, належного розвитку не отримали.
Геометрія багатовимірних просторів побудована на нестандартному аналізі, в якому нескінченно малі величини розглядаються як величини постійні. Математичний апарат нестандартного аналізу став інтенсивно розроблятися з 1961 року, з моменту появи у «Працях Нідерландської академії наук» статті А. Робінсона «Нестандартний аналіз».
Ідеї ​​нестандартного аналізу були закладені ще наприкінці XVIII століття німецьким математиком Георгом Кантором, що розробив теорію множин і арифметику бесконечностей. За Кантор, наприклад, послідовність цілих чисел не може збільшуватися безмежно. У природі існує межа такій послідовності. Якщо до межі додати всього одну одиницю, то послідовність чисел переходить в іншу множину, потужність якого на одиницю більше попереднього. Але і це, інше безліч має свою межу, за яким слід ще більш потужне безліч.
За допомогою теорії множин був отриманий ряд чудових результатів, отримати які, використовуючи стандартний аналіз, який розглядає нескінченно малі як функції, які прагнуть до нуля, не вдавалося. Однак незабаром після визнання теорії множин, в ній були виявлені парадокси. Теорія множин дозволяла, наприклад, розібрати кулю на частини, перегрупувати їх і зібрати з цих частин два таких же кулі. У деяких випадках теорія множин приводила до абсурду.
В даний час «наївна» теорія множин Кантора замінена аксіоматичною теорією, але проблеми залишилися. Суперечливий характер математичної нескінченності, що дозволяє, з одного боку, звести кінці відрізка в результаті його поділу в точку, а з іншого боку, допустив би існування квантів простору і неможливість тому звести кінці відрізка в одну точку, вимагає перегляду самої математичної логіки. Ми вимагаємо певної відповіді там, де його немає і бути не може. У цьому випадку виходом з положення могла б стати тризначна логіка зі значеннями: правда, брехня і невизначеність. Зважитися на допустимість такої логіки, спираючись лише на абстрактні математичні образи, нелегко. Якщо експериментально буде підтверджена квантова структура простору і часу, то з'являться вагомі аргументи для рішучого перегляду законів логіки, а багатовимірні простору можна буде розглядати не як математичні абстракції, а як фізичну реальність.
Лобачевський перших поставив питання: «Яка геометрія у нашого Всесвіту?». Змінивши п'ятий постулат Евкліда, він отримав простір негативною кривизни. У Лобачевського через точку можна провести скільки завгодно паралельних, а сума кутів трикутника менше 180є. Геометрія Лобачевського реалізується на поверхні гіперболоїда обертання. На великих відстанях геометрія Лобачевського зводиться до геометрії Евкліда, отже, на великих відстанях Лобачевський, сам того не підозрюючи, використав стандартну нескінченну, а на малих - нестандартну. Простір Лобачевського не допускає нескінченного розподілу, але максимальні відстані в ньому нічим не обмежені.
У Рімана через точку неможливо провести ні однієї прямої, паралельної заданої, а сума кутів трикутника більше 180є. Простір біля Рімана має позитивну кривизну. Геометрія Рімана реалізується на поверхні сфери. На малих відстанях геометрія Рімана зводиться до геометрії Евкліда, значить, на великих відстанях Ріман застосовує, нестандартну нескінченність, а на малих - стандартну. З цієї причини геометрія Рімана, що допускає нескінченну розподіл простору, але обмежує його максимальну протяжність, несумісна з квантовою механікою.
У Евкліда через точку можна провести єдину пряму, паралельну заданої, а сума кутів трикутника дорівнює 180є. Геометрія Евкліда реалізується на площині, значить, і на малих і на великих відстанях він застосовує стандартну нескінченність. Простір Евкліда допускає нескінченну поділ і не має обмежень по протяжності.
В геометрії багатовимірної Всесвіту ми використовуємо нестандартний аналіз, застосовуючи як для великих, так і для малих відстаней нестандартну нескінченність. У багатовимірної геометрії обмежені як мінімальні, так і максимальні відстані. Геометрія багатовимірної Всесвіту включає а себе простору як позитивної кривизни, так і негативною кривизни, а також не викривлені простору Евкліда різної розмірності. Геометрія багатовимірної Всесвіту в найпростішому випадку тривимірного простору реалізується на поверхні тора.
Якщо за початковий стан Всесвіту прийняти піковий тор (у нього внутрішній отвір відсутній, рис.1), то збільшуючи обсяг тора при незмінній відстані між центрами утворюють кіл, ми отримаємо спочатку сферу, а потім площину.
Якщо при незмінному міжцентровою відстані почати зменшувати обсяг тора, то спочатку ми отримаємо коло (струну), а потім крапку.
Питання про те, яку геометрію має наш простір, без вказівки розмірності простору, з якого здійснюється спостереження, позбавлений сенсу. Зазвичай вважають, що спостереження виробляються з тривимірного простору. У цьому випадку ми побачимо Всесвіт величезних розмірів з нульовою кривизною простору, що розширюється зі швидкістю світла. Справа в тому, що відповідно до принципу відносності, неможливо визначити, викривлено чи насправді простір, в якому знаходиться спостерігач зі своїми приладами, чи ні, чи рухається цей простір, чи перебуває у стані спокою. Невдача Лобачевського за визначенням кривизни нашого тривимірного простору, всупереч його власній думці, не пов'язана з точністю вимірювань. Навіть сьогодні, при величезному збільшенні бази вимірювань і при багаторазово збільшилася точності приладів, ми не виявляємо ніякої кривизни нашого тривимірного простору.
Нерозуміння цієї обставини призводить до відомих в спеціальній теорії відносності парадоксів двох близнюків і до проблем з визначенням одночасності подій. У строгій відповідності з теоремою Геделя, яка образно висловлюючись, констатує той факт, що неможливо витягнути себе з болота, якщо тягнути за власне волосся, не можна визначити геометрію тривимірного простору, спостерігаючи його з тривимірного ж простору. Тривимірний простір слід вивчати з простору чотиривимірного, що і зробив Ейнштейн в загальній теорії відносності. Спеціальну теорію відносності, яка експериментально підтверджується в двовимірному просторі мікросвіту, тим не менше, не можна застосовувати для вивчення тривимірного простору і для визначення одночасності подій.
Відповідно до теорії багатовимірних просторів, спостерігаючи Всесвіт з чотиривимірного простору, ми побачимо дуже повільно стискаються сферу крихітних розмірів. Спостерігаючи Всесвіт з пятімерний простору, ми побачимо окружність дуже малого змінного радіуса. Одномірні простору з 80-х років минулого століття вивчає теорія суперструн. В даний час ця теорія вивчає процеси зміни розмірності просторів і називається М-теорією.
2. Багатовимірні простору мікросвіту
Будемо виходити з того, що простір і час - це діалектичні протилежності. Діалектичну єдність простору і часу утворює матерію. Чим більше в матерії простору, тим менше в ній часу, і навпаки. Одновимірна матерія утворена одновимірним простором і одномірним часом; двовимірна матерія утворена двовимірним простором і двовимірним часом і т, д. Ця найважливіша симетрія залишалася досі непоміченою, головним чином через те, що багатовимірність часу ніяк не проявляється, якщо розглядаються процеси, що відбуваються у просторі одного будь-якого вимірювання. Багатомірність часу проявляється при порівнянні процесів, що відбуваються в просторах різної розмірності. Щоб дотримувався принцип відносності і щоб фізичні процеси протікали однаково в просторах різної розмірності, час має бути багатовимірним.
Багатомірність часу випливає з закону збереження матерії, заснованому на всьому попередньому досвіді фізики і затверджує, що кількість матерії не змінюється при будь-яких просторово-часових перетвореннях. Нікому ще не вдалося дати визначення поняттям «простір» і «час», а ось дати визначення поняттю «матерія» ми вже можемо: матерія - це фізична величина, що дорівнює добутку кількості міститься в ній простору на кількість міститься в ній же часу.
Матерія може перебувати в різному якісному стані. Якісний стан матерії визначається її розмірністю n. Різноманіття оточуючого нас світу пояснюється різноманіттям (багатомірністю) різних станів матерії.
Приймемо за геометричну модель неіскрівленного одновимірного простору пряму лінію. У цьому випадку прикладом одновимірного викривленого простору змінної кривизни може служити, наприклад, гіпербола. Важливо відзначити, що гіпербола не може існувати поза нескінченного неіскрівленного простору - площині.
Поверхня кулі - це вже модель двовимірного рівномірно викривленого замкнутого простору, і таке простір може існувати тільки в абсолютному неіскрівленном тривимірному просторі Ньютона.
Існуюче в даний час різноманіття елементарних частинок іноді порівнюють із зоопарком. Чому так? Тому, що подібно до того, як у зоопарку клітини тварин розставлені у випадковому порядку, так і елементарні частинки класифікуються самим довільним чином. Не існує навіть критерію, за яким можна було б визначити, чи є розглянута частка дійсно елементарної.
Частинки, що мають масу спокою, побудовані з квантів двовимірного простору. У теорії багатовимірних просторів доводиться, що маса - це кількість двовимірного простору, яке виходить з тривимірного простору при наближенні швидкості його руху до швидкості світла, а одномірне простір виходить із двовимірного при розгоні останнього до швидкості світла.
Просторово-часові перетворення мають наочну аналогію в класичній фізиці. Уявімо собі водяний пар з температурою вище 100 градусів. Молекули пара можуть, як завгодно переміщатися в просторі і володіють максимально можливим ступенем свободи. Почнемо охолоджувати пар. При температурі 100 градусів пар перетвориться на воду. Молекули пара втратять одну ступінь свободи, вони не зможуть віддалятися на будь-яку відстань один від одного. Фізики скажуть, що в парі відбувся фазовий перехід першого роду.
Продовжимо охолодження. При температурі нуль градусів вода перетвориться на лід. Молекули води займуть суворо певне положення в кристалічній решітці і позбудуться ще одного ступеня свободи. Фізики знову скажуть, що здійснився фазовий перехід першого роду, але на цей раз - у воді. Точно так само і з простором відбуваються просторово-часові перетворення, тільки відбуваються вони не при зміні температури, а при досягненні простором швидкості світла, і «заморожуються» не ступеня свободи, а число вимірів простору.
У теорії багатовимірних просторів вдалося обчислити розміри квантів просторів різного числа вимірювань. Фундаментальна квантова довжина виявилася рівною відношенню постійної Планка до квадрату швидкості світла і становить метра, електромагнітний радіус електрона метра, дефект маси електрона кг, а квант температури градуси. Відстані, менш фундаментальної квантової довжини, а також температури, менш кванта температури не мають фізичного змісту, а наявність дефекту маси у електрона вказує на його складну внутрішню структуру. Зрозуміло, в стандартній моделі, що розглядає електрон як точку, ні про яке дефекті маси не може бути й мови.
Поряд з мінімальними порціями (квантами) простору, теорією виявлені максимальні порції простору і часу, не існує, наприклад, фізичних величин простору другого вимірювання (маси) більш кілограмів, а максимальний період коливань у нашому тривимірному просторі не може бути більше, ніж 18900 млн років.
Одномірне простір (струна) володіє величезною внутрішньою енергією зв'язку одновимірних квантів. В одному метрі струни укладена енергія, що дорівнює енергії 52 тонн речовини, якщо речовина перетворити в енергію за формулою Ейнштейна. Для порівняння: під час американського атомного бомбардування Хіросіми в енергію було перетворено менш 10 грамів речовини.
Відповідно до моделі мікросвіту (ліва частина рис.1), електрон повинен постійно здійснювати просторово-часові переходи з простору другого вимірювання, де він має масу, в простір першого виміру, де він володіє зарядом. У ході таких просторово-часових перетворень постійним залишається лише твір заряду електрона на його масу. Ми не можемо одночасно виміряти та заряд, і масу електрона, ми заміряємо тільки їх середні значення. Цікаво, що твір радіуса електрона на його масу виявилося чисельно рівним фундаментальної квантової довжині.
До безумовних досягнень теорії багатовимірних просторів слід віднести встановлення інваріантності (ідентичності) законів механіки, квантової механіки, електродинаміки та термодинаміки. Всі фізичні закони є окремими випадками найзагальніших законів просторово-часових перетворень. Інваріантність фізичних законів дозволяє з безлічі можливих описів фізичних процесів вибрати опис, що дає найбільшу наочність або вибрати кілька описів, які забезпечують всебічне вивчення явища чи процесу. Наприклад, інваріантність законів електродинаміки і аеро-гідродинаміки дозволяє скласти уявлення про внутрішній устрій елементарних частинок.
Заповітною мрією Ейнштейна було знайти фізичні закони, однаково справедливі у будь-яких системах відліку. Пошукам таких законів він присвятив останні тридцять років свого життя, але успіху так і не домігся. На противагу ідеям Ейнштейна, теорія багатовимірних просторів відшукує і головне, знаходить системи відліку, в яких має місце інваріантність відомих фізичних законів.
3. Багатовимірні простори Всесвіту
Задача визначення властивостей простору і часу при довільному розподілі мас надзвичайно важка. Відомі окремі випадки вирішення завдання для трьох тіл. Для чотирьох тіл немає навіть приватних рішень. З цієї причини в космології застосовується модель однорідної (середня щільність речовини в досить великих обсягах простору однакова) і ізотропного (у просторі немає виділених напрямків) Всесвіту. Така модель спочатку не вільна від парадоксів Ольберса, розрахував, що в однорідному і ізотропного Всесвіту світла повинно бути нескінченно багато, а гравітація повинна бути нескінченно велика. У порівнянні з нескінченно великою гравітацією, кінцева сила тяжіння Землі стає нескінченно малою, тому люди і всі незакріплені на Землі предмети повинні перебувати в невагомості.
Будь-який «правильний» парадокс свідчить про невідповідність моделі досліджуваному об'єкту або явища. Якщо гравітація не нескінченно велика, значить, простір Всесвіту замкнуто. У замкнутому просторі не всі напрями рівнозначні. Напрямок, що виводить спостерігача за межі викривленого простору, різко відрізняється від всіх інших доступних для нього напрямків. Значить, модель Всесвіту не повинна бути ні однорідної, ні ізотропної. «Розбігання» галактик вимагає, щоб модель Всесвіту була ще й динамічною.
Більшість вчених визнає стандартну модель Всесвіту, побудовану на ідеї «Великого вибуху» й доповнену в кінці XX століття теорією інфляційного розширення. У стандартній моделі Всесвіту протиріч ще більше, ніж у спеціальній теорії відносності. Якщо парадокси спеціальної теорії відносності пов'язані з її неправомірним застосуванням, то парадокси теорії Великого вибуху пов'язані із застосуванням свідомо невірного моделі Всесвіту. У теорії Великого вибуху розривається ланцюг причинно-наслідкових зв'язків, простір народжується з нічого, Всесвіт розширюється в нічим, і має, незрозуміло чому, три просторових і один часовий вимір. Задавати питання про те, що було до моменту народження Всесвіту - заборонено.
Можливо, причинно-наслідкові зв'язки і розриваються, але це питання не може бути розв'язана у рамках фізичної теорії. Фізики, що визнають теорію Великого вибуху, вільно, чи невільно визнають акт Божественного Творіння. У теорії Великого вибуху порушується закон збереження матерії, тому вона несумісна з теорією багатовимірних просторів, адже твір кількості простору на кількість часу, згідно закону збереження матерії, є незмінною і в нуль звернутися не може. Стискаючи простір, ми вичавлюємо з нього час і навпаки.
Відстань між центрами утворюють кіл пікового тора на рис.1 мізерно мало в порівнянні з розмірами спостережуваного Всесвіту, тому ми можемо вважати моделлю Всесвіту сферу. Маса Всесвіту, разом з усіма її спостерігачами, як величина простору другого вимірювання, рівномірно розподілена по поверхні сфери.
У стандартній моделі Всесвіту спостерігача поміщають в центр сфери, а масу розподіляють рівномірно по її об'єму. У стандартній моделі Всесвіт розглядається зсередини, тому дуже складно визначити закони руху простору, перебуваючи усередині цього ж простору. Відповідно до тієї ж теоремі Геделя можна створити скільки завгодно внутрішньо несуперечливих моделей стандартної Всесвіту.
У теорії багатовимірних просторів наша тривимірна Всесвіт розглядається з чотиривимірного простору, тому можлива побудова єдиної, але правильної моделі. До того ж закони руху в стандартній моделі беруть потворний вигляд, приблизно такою ж, якою візьмуть закони руху планет Кеплера, якщо записати їх у геоцентричної системі Птолемея. У такого запису повністю вихолощується фізична сутність досліджуваних рухів, торжествує цілковита абстракція. Прикладом тому служить безліч теорій тяжіння, розроблених за зразком і подобою загальної теорії відносності Ейнштейна. Ці теорії неможливо ні спростувати, ні довести методами тензорного обчислення, які використовуються при побудові теорій.
Через відмінності моделей спостерігачі вимірюють різні відстані. Спостерігач стандартної моделі вимірює відстані по прямій, і вважає, що швидкість розширення Всесвіту дорівнює швидкості світла, а максимальне виміряний ним відстань дорівнює радіусу Всесвіту (Рис.2). Ситуація тут стандартна. Внутрішня невірна інтуїція завжди змушувала людини поміщати себе в центр світобудови. Так виникла система обертових прозорих сфер Птолемея. Коперник позбавив нас привілейованого становища, зробивши Землю рядовий планетою, що поступилася своє місце Сонця. Вільям Гершель вважав, що Сонце в нашій галактиці має центральне положення. Американський астрофізик Харлоу Шеплі встановив, що Сонце розташоване зовсім не в центрі Чумацького Шляху, а на його околиці. Так другий раз після Коперніка було спростовано уявлення про наш привілейованому становищі у Всесвіті.
Модель Всесвіту теорії багатовимірних просторів позбавляє нас привілейованого становища в чотиривимірному просторі. Спостерігачам в теорії багатовимірних просторів заборонено перебувати в центрі сфери, вони можуть розташовуватися тільки на поверхні сфери. Спостерігач, що знаходиться на плівці моделі Всесвіту, вимірює відстані між космічними об'єктами по поверхні сфери, тому максимальне виміряний ним відстань одно , А швидкість розширення дорівнює швидкості руху горизонту подій.
Ми отримали динамічну, позбавлену парадоксів Ольберса модель Всесвіту. При побудові моделі ми виконали одну просторово-часове перетворення, перемістилися в простір четвертого виміру, і тривимірне простору стало для нас двовимірної сферичної плівкою. Таким чином, ми можемо розглядати модель Всесвіту з звичного тривимірного простору, застосовувати до неї спеціальну теорію відносності та загальні закони фізики.
Будь-яка точка 0 сфери може бути прийнята за центр інерціальної системи відліку для спостерігача стандартної моделі. У теорії багатовимірних просторів спостерігач може прийняти за початок відносної для нього системи відліку будь-яку точку навколишнього модель Всесвіту простору. Наявні технічні засоби дозволяють вже зараз заміряти швидкість будь-якого об'єкта по відношенню до реліктовому випромінюванню, фізичну сутність якого ми розглянемо нижче, і таким чином запровадити абсолютну систему координат, що спочивають по відношенню до двовимірної плівці Всесвіту. Наше Сонце, наприклад, рухається в цій абсолютній системі за сферою зі швидкістю приблизно 400 км / c. Відлітаємо ми із сузір'я Водолія, а летимо в напрямку кордону сузір'їв Лева і Чаші. Наша галактика в складі локальної групи галактик рухається в абсолютній системі відліку зі швидкістю 600 км / c.
Теорія багатовимірних просторів йде по шляху синтезу ньютоновой і ейнштейнівської моделей простору-часу. Довгий час електродинаміка рухомих середовищ помилково вважалася повною, завершальній фізичної теорією, її стали застосовувати для опису всіх підряд фізичних явищ і процесів. Відносне повністю витіснило з фізики поняття абсолютного. Будь-яка фізична теорія, в якій зустрічається слово «абсолютне», свідомо визнавалася релятивісти ненауковою.
Сам по собі метод розгляду предметів і явищ у статиці, а тим самим огрубіння, спрощення дійсності, має повне право на існування. Метод абстрагування, який при цьому застосовується, цілком навчена і явно або неявно використовується всіма науковими дисциплінами. Якщо за спокоєм не забувати рух, за статикою - динаміку, а за деревами - ліс, то абсолютна не тільки припустиме, воно необхідне у фізичній теорії.
Погану послугу пізнання надає не тільки абсолютизація спокою, а й абсолютизація його протилежності - руху. І те й інше є вираз метафізичного способу дослідження. Якщо в першому випадку ми встаємо на шлях, що веде до догматизму, то в другому - на шлях, що веде до абсолютного релятивізму.
Австрійський фізик Ернст Мах, під впливом ідей якого перебував і Ейнштейн, писав про навчання Птолемея і Коперника наступне: «... обидва навчання однаково вірні, тільки останнє простіше і практичніше». Ейнштейн пішов далі свого кумира, відмовивши абсолютним системам взагалі в праві на існування. А адже саме таку, абсолютну, виділену систему для планет знайшов Коперник. Серед безлічі можливих систем відліку завжди існує хоча б одна виділена, знайти таку систему іноді буває надзвичайно важко, тому що потрібно подолати певний бар'єр, поглянути на проблему не зсередини, а зовні.
Не зумівши знайти абсолютну систему відліку для об'єктів тривимірного простору, Ейнштейн, а за ним і всі релятивісти, заявили, що абсолютних систем відліку не існує. Але це не так. У цьому розділі ми розглядаємо саме таку систему відліку, нерухому для всіх об'єктів нашого Всесвіту. Особливістю такої системи є те, що розташована вона в чотиривимірному просторі. Найскладнішим у побудові абсолютної системи відліку виявилося допустити можливість існування чотиривимірного простору, подолати відомий психологічний бар'єр. Справа доходила до того, що деякі вчені пропонували не платити зарплату фізикам, які розробляють теорію суперструн на тій підставі, що теорія ця має справу з багатовимірними просторами.
Рух моделі Всесвіту для спостерігача абсолютної системи відліку є звичайне механічне рух розширюється сфери. Замість абсолютно абстрактною загальної теорії відносності, ми можемо вивчати наш Всесвіт за допомогою фундаментальних законів класичної та квантової механіки. Фактично всі простори Всесвіту і фундаментальні константи здійснюють гармонійні коливання (рис.3). Приймемо це твердження за постулат, хоча для мікросвіту його можна вважати доведеним.
Межі горизонту подій Всесвіту (двовимірна плівка моделі) визначають область простору, в якій речовина взаємодіє гравітаційно. Горизонт подій Всесвіту (максимальна відстань між двома точками на сфері) в даний час знаходиться на відстані 1,68 м, а доступне спостереженнями відстань дорівнює м.
Відстань до горизонту подій завжди більше доступного спостереженнями відстані, а швидкість руху горизонту подій більше швидкості світла. Тут немає ніякого протиріччя, адже горизонт подій - це матеріальний об'єкт і може рухатися з будь-якою швидкістю. З цієї причини ми ніколи не побачимо моменту народження Всесвіту. З цієї ж причини фотографії краю Всесвіту практично не відрізняються від фотографій ближньої Всесвіту.
Прискорене розширення Всесвіту створює сили гравітації. Сили гравітації діють з боку четвертого виміру і тому сприймаються нами як вплив, що здійснюється одночасно з усіх напрямків. Природне пояснення отримує і реліктове випромінювання, яке теж діє відразу з усіх напрямків, крім того, знаходять пояснення величезні енергії космічних частинок. Частинки нізвідки не прилітають, вони виникають з вакууму, як результат взаємодії плівки, що рухається моделі всесвіту з чотиривимірним простором. Реліктове випромінювання жодним чином не може служити підтвердженням теорії Великого вибуху. Реліктове випромінювання підтверджує лише, що наше тривимірний простір рухається в просторі чотиривимірному, причому рухається зі швидкістю, що дорівнює швидкості світла. Сама назва випромінювання, що підкреслює його давнє походження, не має фізичного обгрунтування. Космічні частинки дуже швидко втрачають свою величезну енергію, вони ніяк не могли зберегтися за кілька мільярдів років з моменту їх утворення в моделі Великого вибуху.
Точка М на рис.3 - сучасний стан Всесвіту. Вік тривимірної Всесвіту 8 млрд. років, розширення Всесвіту зміниться її стисненням через 1,5 млрд. років. Тоді ж зміниться знак кривизни простору, двовимірна плівка моделі Всесвіту як би вивернеться навиворіт.
У теорії багатовимірних просторів вік Всесвіту визначається на основі єдиної фундаментальної квантової постійною, а не на основі неіснуючої постійної Хаббла. У теорії Великого вибуху всі розрахунки виконуються із застосуванням лінійної екстраполяції до точки вибуху, але така екстраполяція можлива на невеликих, в порівнянні з періодом коливань Всесвіту відрізках часу і передбачає постійність в часу величезної кількості констант. Природі немає діла до наших констант, в природі дотримується лише закон збереження матерії. Швидкість світла, постійна Планка і гравітаційна постійна не є величинами постійними. У Всесвіті одна постійна - фундаментальна квантова довжина. Величина, зворотна фундаментальної квантової довжині є період коливань одновимірного простору. Період коливань нашого тривимірного простору з урахуванням багатомірності часу дорівнює 18,9 млрд.лет. Швидкість світла змінюється всього лише на 0,05 м / c за один рік. Сучасні технічні засоби дозволяють виміряти швидкість світла з точністю 1,2 м / c. Якщо точність вимірювань не покращиться, то вловити дуже мале зміна швидкості можна буде на тимчасовому інтервалі не менше 25 років.
Щільність Всесвіту дорівнює її критичної щільності. У процесі розширення Всесвіту площа галузі збільшується, а отже, збільшується її маса, але щільність завжди дорівнює критичною. З цієї причини простір Всесвіту для нас і наших приладів завжди буде плоским. У теорії Великого вибуху маса Всесвіту не змінюється, а це призводить до сингулярної, особливим сверх'встественним станам матерії, зосередженої в одній точці. Поява сингулярностей попереджає нас про те, що або ми застосовуємо неправильну модель, або вийшли за межі застосування теорії. У разі загальної теорії відносності має місце і те, й інше.
Згідно з експериментальними даними, отриманими орбітальним радіотелескопом Давида Вілкінсона (WMAP) і опублікованим у січні 2003 року, ставлення повної щільності Всесвіту до критичної одно Цей результат повністю відповідає моделі Всесвіту теорії багатовимірних просторів. Теорія Великого вибуху нічим, крім чистої випадковості не може пояснити той факт, що саме в момент запуску радіотелескопу щільність Всесвіту виявилася дорівнює її критичної щільності.
Видимий (світиться) маса Всесвіту складає всього лише 1% від загальної маси Всесвіту. Маса Всесвіту в даний час дорівнює кг, а маса, доступна спостереженню кг, що становить 18% від маси Всесвіту.
Якщо масу Всесвіту прийняти за 100%, то «темна енергія» складає 81% маси Всесвіту, «темна маса» становить 17% і лише 1% становить світиться маса.
«Темна енергія» - це потенційна енергія різниці мас Всесвіту і спостережуваної маси. Вона гравітаційно взаємодіє з світної масою, але бачити ми її не можемо. Таке можливе лише в разі, коли швидкість гравітації значно більше швидкості світла. Ньютон в законі всесвітнього тяжіння прийняв швидкість гравітації рівній нескінченності, Ейнштейн вважав, що швидкість гравітації дорівнює швидкості світла, а в теорії багатовимірних просторів максимальна можлива швидкість передачі взаємодії дорівнює м / c.
Про «темній масі» нам відомо лише, що вона гравітаційно взаємодіє з що спостерігається нами світиться масою Всесвіту. «Темна маса» включає масу чорних дір і масу, про фізичну сутність якої ми нічого не знаємо.
Головна відмінність теорії гравітації Ейнштейна від теорії гравітації Ньютона полягає в тому, що в теорії Ейнштейна з'являється так званий гравітаційний радіус сфери Шварцшильда. Промінь світла буде захоплений гравітаційним центром, якщо він пролітає на відстані менше 4 / 3 гравітаційного радіуса. На відстанях, значно перевищують гравітаційний радіус, теорії тяжіння Ньютона і Ейнштейна дають практично однаковий результат (рис. 4).
У теорії багатовимірних просторів гравітаційного радіусу можна дати просте фізичне тлумачення. Гравітаційний центр складається з багатьох частинок двовимірного простору. Якщо всю плівку частинок (а вона має товщину) зібрати в одне місце, то отримаємо куля, радіус якого буде гравітаційним радіусом. Cжімать цю кулю, не порушуючи структуру двовимірного простору неможливо. Стискаючи кулю, можна отримати одномірне простір (струну).
Крива тяжіння Ейнштейна виходить з кривої Ньютона паралельним перенесенням вправо на величину гравітаційного радіуса, а крива тяжіння теорії багатовимірних просторів виходить з кривої Ейнштейна зрушенням вниз на величину прискорення розширення Всесвіту, що призводить до появи гравітаційних сил відштовхування.
У своїй першій версії космологічної моделі Ейнштейн припускав, сам того не підозрюючи, наявність гравітаційних сил відштовхування. Він ввів у теорію лямбда-член, щоб стабілізувати Всесвіт, але згодом, коли було точно встановлено, що Всесвіт розширюється, він відмовився від лямбда-члена. Сучасна космологія знову повертається до лямбда-члена і до гравітаційних сил відштовхування. Саме по собі прискорення розширення Всесвіту невелика, воно всього лише в разів більше гравітаційної постійної в законі всесвітнього тяжіння Ньютона, але воно завжди перешкоджає ньютонівському руху. Планети при своєму русі змушені долати додатковий опір, тому швидкість їх повинна була б зменшуватися. Наша Земля, наприклад, повинна була б втратити швидкість і впасти на Сонце вже через мільйон років. Але Земля не падає на Сонце через розширення самого простору. Це розширення в точності компенсує силу опору руху, адже причина сил тяжіння і гальмування одна і та ж - прискорене розширення простору. Відбувається саме компенсація, а не взаємне знищення сил, інакше ніякої аномалії в русі Меркурія й інших планет ми б не виявили.
Прискорення розширення Всесвіту діє як на випромінювання, так і на сам гравітаційний центр, тому відхилення променів світла в теорії Ейнштейна в два рази більше, ніж у теорії гравітації Ньютона.
Межі дії гравітаційного центру визначають, виходячи з умови рівності прискорення закону всесвітнього тяжіння прискорення розширення Всесвіту. Максимальний гравітаційний радіус дії Сонця у 2660 разів більше відстані від Землі до Сонця. Теорія багатовимірних просторів точно встановлює межі Сонячної системи, рівні 2660 астрономічним одиницям.
На межі Сонячної системи починається гігантська потенційна яма, що служить притулком для комет з довгим періодом обертання. Щоб вибратися з потенційної ями і почати рух до Сонця, комета повинна в результаті дії, що обурює інших космічних тіл придбати достатню кінетичну енергію. Гіпотетичне хмара Оорта слід шукати там, де починається гравітаційна яма.
Рух вільних космічних тіл прагне відповідати руху розширюваного простору Всесвіту. Чим більше відстань, тим менше швидкість космічного об'єкта відрізняється від швидкості руху простору. Якщо швидкість космічного об'єкта більше швидкості руху розширюваного простору, то такий космічний об'єкт буде сповільнювати свій рух.
Вперше відхилення в русі (уповільнення) було виявлено при спостереженнях за рухом міжпланетного зонду "Піонер- 10 " , Запущеного 2 березня 1972. Після завершення програми досліджень, зонд вийшов за межі Сонячної системи, але ще 30 років виходив на зв'язок. У ході цих сеансів зв'язку і було встановлено, що швидкість міжпланетного зонду зменшується з прискоренням м / с 2, в напрямку строго на Сонце. Знайдене нами прискорення розширення Всесвіту, рівне м / c 2 дозволяє пояснити причину такого уповільнення руху космічного зонду. Зонд прагне зберегти незмінним своє становище на сфері моделі Всесвіту.
4. Чорні та білі діри
Центральною проблемою сучасної теоретичної фізики є несумісність загальної теорії відносності з квантовою механікою на фундаментальному рівні. Це протиріччя не дозволяє фізикам зрозуміти, що насправді відбувається з простором і часом, коли вони знаходяться в спресованому стані.
Загальна теорія відносності ввела в розгляд такі екзотичні об'єкти, як чорні діри, але всі спроби застосувати цю теорію до вивчення внутрішньої будови чорних дір - провалилися. Теорія багатовимірних просторів дозволяє нам стверджувати, що чорні діри не можна вивчати за допомогою загальної теорії відносності, подібно до того, як не можна застосовувати спеціальну теорію відносності до вивчення процесів, що відбуваються з одномірним або тривимірним простором.
Будь-який об'єкт легше вивчати, коли знаєш його призначення. Ми не знаємо, для чого потрібні чорні діри, ми, за великим рахунком, не знаємо навіть, для чого потрібні зірки, яку функцію вони виконують в складній системі під назвою Всесвіт.
Подивимося, як вирішуються ці непрості питання в теорії багатовимірних просторів.
Теорія тяжіння Ньютона, так само, як і теорія тяжіння Ейнштейна, абсолютно непридатна для опису руху зірок. Кутова швидкість обертання зірок нашого Чумацького Шляху зменшується у міру збільшення відстані від центру галактики, але це спадання йде повільніше, ніж наказують теорії. Ще більш дивно поводиться лінійна швидкість обертання зірок, яка спочатку, до відстані, рівного приблизно відстані від центру галактики до Сонця - збільшується, а потім - зменшується. Не вдається пояснити таку поведінку зірок і гравітаційним відштовхуванням. Створюється враження, що в центрі нашої галактики знаходиться гігантська воронка, що засмоктує в себе саме наше тривимірний простір. Відповідно до теорії багатовимірних просторів, так воно і відбувається насправді. У центрі галактики розташована велика чорна діра, яка поглинає тривимірний простір, послідовно перетворюючи його в простору меншого числа вимірів (мал. 5).
Наочне уявлення про що відбуваються у Всесвіті просторово-часових перетвореннях можна отримати, послідовно руйнуючи велосипедне колесо. Обід колеса, покришку та накачані велосипедну камеру можна вважати моделлю одновимірного ( ) Рівномірно викривленого простору, так як відношення поперечного діаметра цієї конструкції до її довжини мало.
Витягнемо з нашої моделі обід і видалимо покришку. Звільнена велосипедна камера сильно роздується і перетвориться на тор (бублик), який можна вважати моделлю двовимірного ( ) Простору. Отже, з одновимірного простору ми отримали двовимірне, причому в ході перетворення виділилася потенційна енергія, яка була витрачена на створення тиску у велосипедній камері. Природно, що при зворотному перетворенні двовимірного простору в одномірне, нам доведеться затратити енергію на стиск камери. Ми можемо навіть продовжити експеримент і отримати з двовимірного простору тривимірне ( ). Для цього достатньо випустити повітря з камери.
Чорна діра здатна потужним гравітаційним полем розірвати на частини необережно наблизився до неї зірку, але основний «раціон харчування» чорної діри становить не речовина зірок, а їх енергія випромінювання. Ось чому чорні діри розташовуються, як правило, в центрі скупчення зірок.
На відстанях від до енергія в чорній дірі перетвориться в масу згідно співвідношенню Ейнштейна . Завдяки цьому процесу зменшується ентропія Всесвіту і ми спостерігаємо впорядковану Всесвіт, яка абсолютно не збирається деградувати в очікуванні теплової смерті.
Чорні діри не «з'їли» до цих пір наш простір з тієї простої причини, що у Всесвіті є «білі діри». У білій дірці процеси йдуть у протилежному напрямку, біла дірка підвищує розмірність простору від нуля до трьох.
Біла діра виділяє величезну кількість енергії. Найбільш ймовірними кандидатами в білі діри є зірки. Теоретично припустимо, що наша Земля й інші планети - теж білі діри. Можливо, білої дірою є і Місяць, на поверхні якої виявлені сліди вулканічної діяльності. Якщо наше Сонце - біла дірка, то знайти її візуальним спостереженням просто неможливо, її радіус менше 3 кілометрів . Ми спостерігаємо лише останній етап просторово-часових перетворень, перехід двовимірного простору в тривимірне, що супроводжується виділенням енергії . Всесвіт розширюється не так, як розлітаються осколки бомби, що розірвалася, для яких завжди можна обчислити точку вибуху. Простір Всесвіту розширює кожна зірка, тому неможливо відшукати центр розширення.
Якщо продуктивність зірочок вище продуктивності чорних дір, то тривимірний простір Всесвіту розширюється, і навпаки. У процесі розширення Всесвіту її радіус, а значить і маса, збільшується. Оскільки маса і енергія зв'язані формулою Ейнштейна, то в тривимірній замкнутої розширення Всесвіту закон збереження енергії не дотримується. Виявляється, зберегти енергетичний баланс можна лише у Всесвіті має не менше 11 вимірів (рис.6).
5 просторів мають позитивну кривизну, 5 - негативну і один простір нульового числа вимірів. Переміщення по просторах різного числа вимірювань нагадує кругосвітню подорож та часові пояси. Уявімо собі глобус, на поверхні якого замість 24 часових поясів нанесено лише 6 поясів, і пронумеровані вони за кількістю просторів різної розмірності: 0,1,2,3,4,5, якщо подорожуємо ми по зовнішній поверхні глобуса, і 0, -1 , -2, -3, -4, -5, якщо рухаємося по внутрішній поверхні глобуса.
Легко виявити, що після пятімерний простору як позитивної, так і негативною кривизни, ми опиняємося не в просторі шостого виміру, а знову в просторі нульового числа вимірів. Нульове простір, розташоване всередині Всесвіту повідомляється з нульовим простором, розташованим зовні Всесвіту. Зобразити цей зв'язок на двовимірному аркуші паперу просто неможливо.
Наш Всесвіт - це чорна діра, занурена в безрозмірне простір. Радіус Всесвіту дорівнює її гравітаційного радіусу і становить м.
Нульове простір в теорії багатовимірних просторів - це безрозмірне час, а простір шостого числа вимірювань - це енергія, значить, безрозмірне ньютоново час і енергія - це фізичні синоніми.
Вперше про фізичну часу, як про носія енергії заявив професор Пулковської обсерваторії Козирєв М.О. (1908 - 1983). За Козирєву час - це одна з основних форм енергії Космосу, головна організуюча сила всіх процесів у Всесвіті. Енергія часу служить «паливом» для нашого Сонця та інших зірок. Час поширюється по Всесвіту практично миттєво і володіє, як і простір, не тільки спрямованістю (знаком), але і щільністю.
Для підтвердження своєї теорії Козирєв створив оригінальні прилади, що дозволяють буквально «зважувати» потоки часу. Козирєв показав, що застосовуючи другий початок термодинаміки до всього Всесвіту в цілому, ми приходимо до висновку про її неминучою деградації - теплової та радіоактивної смерті. Якщо зірки розглядати як ізольовані системи, які не одержують підтримки ззовні, то в нашому оточенні мали б спостерігатися переважно вимираючі зірки, чого немає насправді. Схоже на те, що космічні тіла постійно омолоджується. Отже, в природі існують постійно діючі причини, що перешкоджають зростанню ентропії.
Теорія Козирєва не накладає обмежень ні на розміри Всесвіту, ні на час її існування. Вона матеріалістична.
Козирєв прийшов до своїх висновків інтуїтивно, і в цьому слабкість його теорії. «Причинна або несиметрична механіка в лінійному наближенні» Козирєва була опублікована в 1958 році в недопрацьованому теоретично вигляді, в ній майже немає формул, і тому вона не була сприйнята фізичним спільнотою.
У теорії багатовимірних просторів час - не тільки синонім енергії, час може перетворюватися в простір і змінюватися з ним місцями. Ця заміна відбувається в нульовому просторі і не дозволяє заглиблюватися до нескінченності в матерію. Уявити собі наочно такі процеси майже неможливо. Найбільш сильна аналогія така. Нехай в нульовому просторі ми надули повітряна кулька. Але в нульовому просторі немає нічого, крім часу (енергії), значить, ми наповнили кулька часом. Нехай у міру нашої подорожі по просторах, ми випускали вміст кульки, і до моменту повернення в нульове простір кулька виявився порожнім.
Але час, як і простір, не зникає безслідно, значить, час переходило поступово в простору різної розмірності. Зміні місцями простору і часу в нашій моделі і зміни знаку кривизни простору відповідає перехід з зовнішньої поверхні глобуса на внутрішню.
Отже, простір тривимірної замкнутої Всесвіту викривлено, вона має кінцеві розміри і час існування, інформація в чорних дірах Всесвіту втрачається безповоротно і таку замкнуту Всесвіт очікує теплова смерть. Модель такої Всесвіту використовується теорією Великого вибуху.
У 11-мірної Всесвіту енергетичну рівновагу не порушено, інформація в ній не зникає безслідно, Всесвіт може включати в себе скільки завгодно тривимірних всесвітів, які відрізняються значенням фундаментальної квантової довжини, але 11-мірна Всесвіт нескінченний у просторі і в часі.
Кривизна простору, як величина, зворотна радіусу всесвіту, в даний час незначна. У перші миті після «народження» всесвіту, кривизна простору зменшувалася дуже швидко, це так зване «інфляційний розширення», але розширювалася не вся маса сучасному Всесвіті, а її мізерна частина. Наприклад, коли радіус Всесвіту був дорівнює одному метру, її маса дорівнювала 12,56 кг . Інфляційний розширення в теорії багатовимірних просторів з'являється природним чином, як наслідок гармонійних коливань швидкості світла і гравітаційної постійної. У теорії Великого вибуху немає ніяких об'єктивних причин для появи інфляційного розширення, воно введено в теорію насильно, щоб якось пояснити температурну однорідність Всесвіту, адже самі віддалені у просторі та часі галактики в гарячій моделі Всесвіту повинні мати більш високу температуру, а це не підтверджується результатами спостережень.
5. Дуальності в теорії багатовимірних просторів
Всупереч розхожій думці про те, що стародавні мислителі тільки й робили, що постійно помилялися, ми стверджуємо, що це зовсім не так. Тривалий час вважалося, що знамениті парадокси Зенона дозволив ще Аристотель, заперечував «погану» (актуальну) нескінченність і цим довів, що Зенон був не правий. Але біда в тому, що Зенон знав, що він неправий. Дозволити парадокси Зенона зовсім не означає довести, що Ахіллес наздожене черепаху, а випущена з лука стріла полетить. Дозволити парадокс, означає знайти причину помилки у, здавалося б бездоганних логічних міркуваннях.
З появою нестандартного аналізу, який розглядає нескінченно малі як величини постійні, здавалося, що парадокси виникають через те, що ми, слідом за Зеноном допускаємо можливість нескінченного (стандартного) розподілу простору і часу, а це призводить до того, що процес розподілу ніколи не буде завершено.
І знову, на такий дозвіл парадоксу можна висунути той же самий контраргумент: Зенон знав, що стріла полетить, а Ахіллес наздожене черепаху, і це не залежить від того, чи знав Зенон нестандартний аналіз, або не мав про нього анінайменшого уявлення. Глибокий аналіз теорії множин виявив, що в «наївною» теорії множин Г. Кантор довів недоказове, а саме, що відрізок можна стягнути в точку. Постулат про те, що простір допускає нескінченну поділ, він перетворив на теорему. Ставити крапку в 24 - вікової історії парадоксів Зенона рано.
Протагор, ще один з древніх філософів, стверджував, що «Про кожну речі буває два абсолютно протилежні думки». У філософії парадокс Протагора називають законом єдності і боротьби протилежностей, у фізиці цей парадокс називають принципом дуальності. Класичним виявом принципу дуальності є корпускулярно-хвильовий дуалізм. Виявляється принцип дуальності і при вивченні Всесвіту. Десять просторів Всесвіту побудовані за законами нестандартного аналізу, в них немає стандартних нескінченностей і нулів, вони мають кінцеві розміри в просторі й часі, в них реалізована конкретна (існуюча у природі) актуальна нескінченність Кантора. Одинадцяте простір (простір нульового часу, або простір енергії) нескінченно, в ньому діють парадокси Зенона, в ньому немає руху, в ньому реалізована абстрактна актуальна нескінченність Г. Кантора.
Якщо б у Всесвіті не було просторів іншого виміру, крім безрозмірного нульового простору - часу (енергії), то Всесвіт була б такою, якою представляв її вчитель Зенона, Парменід: нерухомий, незмінний і щільну кулю, і якщо такий висновок суперечить почуттям, тим гірше для почуттів, адже видимість оманлива. Кожен день ми можемо бачити, як Сонце рухається по небу, але насправді ми спостерігаємо обертання Землі. Все зрозуміло, Сонце не рухається по небу. Але це не так! За один рік Сонце робить один оборот відносно нерухомих зірок. І знову це не так! Один оборот робить не Сонце, а Земля, рухаючись по своїй орбіті. Здавалося б, тепер все в порядку, Сонце нерухомо. Але і це не так! За 200 мільйонів років Сонце робить повний оборот відносно центру нашої галактики. Ось і затверджуй тепер, що видимий рух Сонця по небу є його справжнім рухом.
Якщо б у Всесвіті не було нульового простору, то не дотримувався б закон збереження енергії і таку Всесвіт очікувала б теплова смерть. У повній відповідності з теоремою Геделя, парадокси Зенона неможливо ні спростувати, ні довести. Гармонія Всесвіту - це гармонія протилежностей.
Теорія багатовимірних просторів залишає відкритим питання про походження Всесвіту. З одного боку, ми не можемо довести існування Бога, Який створив Всесвіт, а з іншого боку ми не можемо довести, що Бога немає. Теорія багатовимірних просторів просто непридатна для вирішення таких питань, подібно до того, як застосовується другий початок термодинаміки для передбачення майбутнього Всесвіту і подібно до того, як непридатна спеціальна теорія відносності для вирішення проблеми одночасності подій.
В останні роки фізики, які вивчають суперструн, зіткнулися з дуальністю сильної і слабкої зв'язку. Дуальність свідчить про те, що дві протилежні теорії насправді не є різними, взаємовиключними один одного. Точніше, вони дають різне опис однієї і тієї ж фізичної реальності. Існування протилежних теорією обумовлено інваріантністю фізичних законів.
Наприклад, фізики спочатку могли б вимірювати швидкість не в метрах за секунду, а в секундах на метр. Стан спокою тоді розглядалося б як нескінченно велика «повільність» (на противагу швидкості). Така система застосовується для фіксування результатів подолання спортсменами заданій дистанції. Але це виняток, заздалегідь передбачає, що дистанція не дорівнює нулю. У фізиці для «повільності» довелося б вирішити проблему нескінченності, і тоді нестандартний аналіз з'явився б раніше стандартного. Фізика пішла по першому шляху ще й через те, що відстані можна було вимірювати простіше і точніше, ніж час.
З точки зору спостерігача, що вивчає Всесвіт «зсередини», вона величезна і розширюється зі швидкістю світла, а для спостерігача, що вивчає всесвіт «зовні», вона дуже повільно стискається і має мікроскопічні розміри, порядку . Зауважимо, що величина має розмірність не відстані, а розмірність часу, чим і обумовлено розходження в розмірах моделей однієї і тієї ж всесвіту. У теорії суперструн доведено, що топологічні енергії, обчислені для Всесвіту з великим радіусом, рівні коливальним енергіям, обчисленими для Всесвіту з малим радіусом, і навпаки. Оскільки фізичні властивості Всесвіту залежать лише від повної енергії, а не від її розподілу між коливальними і топологічними вкладами, то немає ніякого фізичного відмінності між геометричними станами Всесвіту. На початковій стадії розширення кривизна простору Всесвіту дорівнює нескінченності, вона не має фізичного сенсу, і тому таку всесвіт простіше вивчати, використовуючи поняття радіуса всесвіту. На кінцевій стадії розширення радіус всесвіту прагне до нескінченності і втрачає фізичний зміст, тому правильно говорити про кривизні простору всесвіту, а не про її радіусі. У двох цих теоріях для вивчення Всесвіту використовуються різні геометричні характеристики (кривизна простору і радіус Всесвіту), але теорії не виключають одна одну, а дозволяють вибрати будь-яку з них, щоб не загубилася фізична наочність моделі Всесвіту.
Теорія багатовимірних просторів тільки закладає початку остаточної дуальної фізичної теорії простору (S) і часу (T), діалектична єдність яких утворює матерію (M):
Ч = Const
Вже зараз зрозуміло, що теорія матерії не дозволить жодній з проблем теорії свідомості. З принципу дуальності випливає, що проблеми свідомості можуть бути дозволені у теорії буття (Б), якщо вважати матерію і свідомість (С) діалектичними взаємно доповнюють один одного протилежностями:
Ч = Const
Слід очікувати, що теорія буття знайде математичну запис законів діалектики, можливо, виявиться відносність поняття «причинність». Кількісне побудова теорії буття повинно грунтуватися на понятті про мінімальну порції (Кванті) буття.
Нарешті, наступним етапом пізнання природи повинна стати так звана теорія всього сущого (ТВЗ), побудована на поняттях буття і небуття (Н), як діалектичних протилежностях:
Ч = Const

Таким чином, остаточна фізична теорія матерії не є теорією всього сущого. У нас немає впевненості в тому, що навіть теорія всього сущого поставить крапку в розвитку пізнання. Якщо релігія є діалектичною протилежністю науки, то побудова теорій можна продовжити.
SHAPE \ * MERGEFORMAT
Піковий тор
Тор
Тор
Окружність
(Струна)
Сфера
Точка
Площина

Рис.1 Геометрія Всесвіту

SHAPE \ * MERGEFORMAT
r
R НД
V ГІР
V r = c
V ГІР
0
0 /
m
V ГІР
0 1

Рис.2 Модель Всесвіту
SHAPE \ * MERGEFORMAT
1 / R НД
G
C
M
1,5 млрд. років
0
1
2
3
-1
-2
-3
G ∙ 10 -10, м / c 2
C ∙ 8 жовтня, м / c
1 / R НД ∙ 10 -26, м -1
Т / 4
T / 2
3T / 4
T = 18900 млн
років
Розширення
Всесвіту
Стиснення
Вселеннойй

Рис.3 Зміна гравітаційної постійної (G), швидкості світла (С) і кривизни простору Всесвіту (1 / R ВС)
SHAPE \ * MERGEFORMAT
-4 Р ∙ G
4 / 3 R ГР
a н
2 a н
R ГР
р ∙ R НД
R 0
Ейнштейн, ТМП
Ньютон
Ейнштейн, Ньютон
ТМП
r
a
0

Рис.4 Гравітація в теоріях Ньютона, Ейнштейна і в теорії багатовимірних просторів (ТМП)
SHAPE \ * MERGEFORMAT
n = 0
n = 1
n = 2
n = 3
V = c
V = c 2
V = c 3
R Ш
4 / 3R Ш
Хід
процесів у
в ЧД
Хід
процесів
в БД
Горизонт
подій

Рис.5 Чорні та білі діри

SHAPE \ * MERGEFORMAT
n = 0
n = 1
n = 2
n = 3
n = 4
n-5
n = 0
БД
БД
ЧД
R НД
1 / R НД

Рис.6 Дві Всесвіти
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Фізика та енергетика | Курсова
128.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Діяльність як багатовимірна одиниця
Всесвіт
Розум і Всесвіт
Вічна Всесвіт
Вибухають Всесвіт
Самоорганізаційна Всесвіт
Час і Всесвіт
Етюди про Всесвіт
Всесвіт життя розум
© Усі права захищені
написати до нас