ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ

На модерации Отложенный

ПРОГРАММА ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ

 

Во-первых, спасибо всем, кто принял участие в обсуждении статьи "Физика пространства-времени". Думаю, что вопрос о том, что такое пространство и время, - это важнейший вопрос в физико-математичской науке и в философии. Когда начинают говорить о форме электрона, протона, шарики это или бублики, или волны, то сразу возникает вопрос, на который нет ответа: неужели из такого ограничеснного количества мизерных сущностей, как электрон, протон, нейтрон, вознило всё бесконечное многообразие природы - рыбы, птицы, люди, мозг человека и животных, планеты, звёзды, галактики, их скопления, наша метагалактика, Вселенная?

Давайте посмотрим на эволюцию знания о пространстве и времени. Сначала была геометрия Эвклида - в отрыве от времени. Время рассматривалось отдельно, пространство отдельно. Ньютон пространство и время неким образом всё-таки кое-как соединил, но отделив от материи. Минковский объединил пространство и время, связав преобразование пространственно-временных координат с четырёхмерным пространственно-временным вращением, математически выраженном преобразованиями Лоренца. Эйнштейн развил эту мысль в СТО. Чувствуете, куда я клоню? Минковским было введено понятие вращения в понятие пространство-время и, кроме того, возникло понятие единого четырёхмерного пространственно-временного непрерывного многообразия. И ещё. Благодаря Минковскому знаки пространственных кооординат и временной координаты стали разными. Появилось понятие релятивизма. Тем самым было введено ограничение на предельную скорость в природе: частное от деления пространственной координаты на временную стало конечной величиной. Риман сделал пространство кривым. Эйнштейн объединил кривое пространство Римана с релятивистским принципом и получил ОТО. Но всё это до сих пор остаётся в некоем гладком четырёхмерном пространственно-временном многобразии, которое никак не хочет объединиться с корявым квантовым представлением о действительности. Все знают, что будет теория пространства-времени, единая для квантовой теории и ОТО, но не знают как это сделать.

Попытки квантовать пространство и время оказались полностью безуспешными. Насчёт введения струн мнения разделились, и неизвестно кого на чьей стороне больше.

На сегодняшний день существует несколько подходов и сравнительно простых и понятных математических аппаратов, которые могут раздвинуть границы нашего понимания физического пространства-времени. В первую очередь - это CPT-симметрия физических законов, которая не была нарушена ни в одном физическом эксперименте. Квантовая теория утверждает, что если представить пространство-время в инверсном виде и все частицы заменить на античастицы, то ничего не изменится. Из этого следует, что не нужно отбрасывать возможность параллельного существования двух вселенных с одинаковым количеством вещества и антивещества. Они находятся в разных временных измерениях и принципиально не могут аннигилировать. Во-вторых, - это принцип наименьшего действия, которому локально подчиняются все законы природы. В-третьих, в сравнительно небольших пространственно-временных областях Вселенной, скажем с нашу метагалактику, нужно ставить вопрос о количественной оценке максимального действия и о его соотношении с постоянной Планка. По некоторым оценкам, хорошо коррелирующимся с постоянной Хаббла, это соотношение имеет порядок 10 в 123 степени. Правда, это число - для точности - нужно ещё умножить на 2 в степени 3. В-четвёртых, нужно обратить самое серьёзное внимание на кратный интеграл Фурье. Этот интеграл, похоже, - путь к правильному представлению о пространстве-времени как о восьмимерном непрерывном многообразии (2 по 4). Почему 2 по 4? Потому что если интеграл Фурье имеет реальный физический смысл, то четырёхмерное пространство время можно представить в виде четырёхмерного спектра. Получается 8 измерений, но они не смешиваются. Все расстояния в спектре равны нулю, если в качестве координат в нём принять компоненты волнового 4-вектора. Хотя сам спектр сущность не нулевая. В-пятых, эксперименты о доказательстве электромагнитной природы инерции необходимо провести в разных вариантах. Пока всё.