"Имеются два возможных исхода - или мы одни
во Вселенной, или нет.
Оба этих варианта одинаково пугающи."
Артур Кларк
Часть 5, глава 2.
+
513.Время.
IV_0/0,0/0
- Сколько времени?, - спросили ИР.
- Московское время семь вечера, - посмотрела Элина на светящийся вдалеке циферблат на здании Вниифтри.
- Однонаправленность течения времени и его существование гарантированы самой Вселенной и всем её пространством.
- Люди придумали множество единиц времени, - сказала Элина.
- Люди придумали множество всего, - подтвердили ИР.
.
5131.Время в классической механике.
Время в классической механике - это априорная характеристика Вселенной – мира, в котором мы живём.
.
5132.Абстрактность времени.
В тоже время, Время абстрактно. В той локализованной части Пространства, где протекает ядерная реакция, время для человека отсутствует вовсе. Принцип абстрактности времени демонстрирует почти полное подтверждение слабого антропного принципа.
.
5133.Планковское время.
Планковское время примерно 5,4х10-44 секунды.
«Квант времени» в планковских величинах, то время, за которое частица, двигающаяся со скоростью света, преодолеет расстояние планковской длины.
Планковское время другое относительно секунды по размеру/ масштабу/ продолжительности, не по по сути своей. Меньше планковского интервала времени наблюдателю, когда таковой появится, откроется мир квази-времени.
.
5134.Время в описании Инопланетного Разума.
Время, в обобщенном описании точки зрения ИР - это совокупность всех фундаментальных взаимодействий, всех происходящих реакций излучения и поглощения во всём пространстве Вселенной. Таких, как спонтанные флуктуации, возникающие в каждой точке поля Пространства и межядерный синтез; вызывающие гравитацию превращения частиц, такие, как превращения Вещества (массы) и Энергии для тех или иных частных условий.
Объективное время, в полном соответствии с данностями Основного закона Вселенной, может наличиствовать в различных фазах, равно как и Вещество.
Время, заключенное в Энергии (Излучении) и Время, заключенное в Веществе (Массе) являются разными фазам этой характеристики Вселенной.
Поэтому, столь сильно различаются и свойства Времени – протекающими за одно мгновение многомиллиардными, по продолжительности в годах, путешествиями излучений от отдаленных квазаров через пространство к наблюдателю, и растянутыми на долгие эпохи сменами множества жизненных форм в границах биосферы.
Для расы ИР Время также является мерилом Пространства.
- Как это?, - заинтересовалась Эля.
- Вы придёте к этому, если продолжите исследовать процессы высоких энергий.
.
5135.Время с точки зрения философии.
В стремлении Элины понять суть времени, ИР посодействовали ея определениями из вполне доступных сетевых источников.
Философы, когда-то в прошлом, предложили считать ход времени необратимым истечением бытия, наполненным и постоянно дополняемым все новыми и новыми фактами.
Для данной формулировки, Инопланетный Разум предложили считать фактор “истечения бытия”, безразмерного в своём пределе, аналогом физического термина “повышения энтропии” для людской цивилизации, а возникающие в процессе “факты” - поглощеним и созданием квантов времени в рамках человеческой цивилизации.
.
5136.Метрологическое время.
В метрологическом смысле, гда время является мерилом координаты временной оси, возникает и понятие “относительного времени”, то есть промежутка времени между двумя событиями (фактами).
Время для человека двойственно, и возможно различить:
«объективное время», что может фиксироваться соразмерно процессам ядерного распада в конкретной ситуации. Период времени, например, может соответствовать периоду излучения при переходе между двумя сверхтонкими уровнями в атоме цезия-133 в невозмущенном состоянии. 9,2 млрд. таких периодов в сумме составят почти секунду;
«субъективное время», связанное с его осознанием людьми и распадающееся в зависимости от формы своей артикуляции на
перцептуальное /реальное и
концептуальное /мыслимое.
В рамках концептуальных моделей возможно многомерное пространство, ;не апплицируемое на трехмерный мир, и нелинейные модели течения времени.
.
5137.Условие возможности.
ИР отметили наличие осознания человеком времени, как условия возможности.
Масштаб такого “условия возможности” указывает на разницу в ментальности человека и ИР, располагая цивилизации на разных значениях шкалы развития.
Осознание человеком времени, как предпосылки возникновения любых форм “субьективности” и “объективности”, совмещено с постулированием тезиса о том, что Время отсутствует ;и в субъекте («вовне»), и в объекте («внутри»). Действительно, время изначально содержится “во всём”*.
*) эта пометка, выполненная Элиной на поле страницы, заставила редактора усомниться, что все вышеизложенные наблюдения за временем, были сообщены ей ИР
.
- Время земное является изобретением цивилизации? – не сдержалась Элина.
- Конечно, Элина, единицы времени, принятые обществом сегодня - локальны и существенны для биологического тела, белкового организма, именующего себя человек, - подтвердили подозрения девушки Инопланетный Разум. - Впрочем, - продолжили они, - великий философ прошлого Кант, например, критиковал чистый разум, не допуская наличия разума вне белкового тела.
- Логично, - согласилась Эля с рассуждениями, то ли ИР, то ли Эммануила Канта.
- Время астрономическое земное, на наш взгляд, является приспособлением цивилизации к данностям Вселенной, - заключили ИР. - Это время отражает ограниченный срок существования кого-либо или чего-либо, и метко приравнено к периоду обращения планеты вокруг Солнца.
- Земное время отличается от вселенского, как лига отличается от километра?, - поинтересовалась Элина. Такое её заключение позволило редактору сделать вывод о том, что девушка внимательно читала «Хроники Перу», составленные Педро Сиеса де Леоном.
.
5138.Мнимое время.
Хокинг говорит о математическом понятии «мнимого времени», что снова указывает вдумчивому читателю на верность рассуждений Макса Планка относительно действительно вселенских величин.
ИР не сдержались процитировать несколько строк из «Стрелы времени» пера Хокинга:
«Мнимое время ничем не отличается от направлений в пространстве... Кто-то идёт вперед в мнимом времени, то он может повернуть и пойти назад... Нет существенной разницы.
Законы науки не отличают прошлого от будущего... Законы науки не меняются в результате выполнения операций (симметрий), обозначаемых С, Р и Т,
где С характеризует состояние частица-античастица, Р – зеркальное отражение, когда левое и правое меняются местами*, Т – изменение направления движения всех частиц на обратное.»
В своем труде Хокинг предлагает определить «реальное» направление времени, согласно направлению увеличения энтропии (беспорядка) с течением времени, фактически прировняв Времени стрелу к Термодинамической стреле.
Психологическая стрела времени, то, как Человек ощущает ход времени, когда мы помним прошлое, но не будущее, сонаправлена с Термодинамической.
«Беспорядок растёт со временем, потому что мы измеряем время в направлении, в котором растёт беспорядок... Для существования разумной жизни необходима сильная термодинамическая стрела.»**
Кроме этого, Времени стрела в настоящее время совпадает со стрелой расширения (не сжатия) Вселенной, Космологической стрелой.
*) смена знака киральности частицы.
**) люди потребляют пищу – носитель упорядоченной формы энергии, и превращают её в тепло –неупорядоченную форму – источник: «Краткая история времени», Хокинг С., издательство «Амфора», С.-Пб., 2007.
.
5139.Диапазон времени во Вселенной.
Диапазон времени (как и температурный) в нашей вселенной бесконечно велик – он может быть представлен, по меньшей мере, воспринятым человеком интервалом /периодом от 5,4х10-44 до 10+100 секунды.
Слишком большой период времени, сверхвселенский по своей продолжительности, вновь приведет любознательных нас к сингулярности, то есть, отсутствию наличия отсчета времени.
В этой части контакта Элина зачарованно слушала ИР. Для неё время словно застыло – и когда ИР закончили свой рассказ, а девушка взглянула на свои наручные часы, пора было уже идти домой.
+
514.Другие измерения.
IV_0/0,I
Существование объективной четырехмерности в нашей Вселенной подтверждено теперь математиками и не вызывает сомнений (может рассматриваться в частных случаях как пространство Евклидова 4-сфера).
Таким образом, при рассмотрении конечной системы в кулоновском (да и квантовом) мире, количество возможных измерений объективного пространства-времени не может быть изменено для наблюдателей.
Предельный переход из ОТО в ньютоновскую теорию тяготения возможен лишь для пространства 3-х измерений (плюс время).
Для субъективных, математических пространств, например, таких, как «Лоренца – Де Ситтера вселенная», которое «пусто и экспотенциально расширяется» или пятимерное пространство Минковского, возможны «игры математического разума с измерениями».
- Существуют ли такие вселенные «в объективном мире»?, - спросила вдруг Элина.
- Конечно же существуют, но как обнаружить их, - рассмеялись ИР в ответ.
.
5141.Единая теория поля.
В 1918 году немецкий математик Герман Вейль предпринял создать единую теорию поля ("теорию всего") - в которой гравитационное и электромагнитное поля являлись бы геометрическими свойствами временного пространства.
С тех пор учеными было совершено немало попыток приблизиться к построению ЕТП, но ни одна из них пока не увенчалась полным успехом.
.
5142.Калуцы-Клейна теория.
В 1919 году немецкий математик Теодор Калуца посредством введения пятого "мнимого-свернувшегося" измерения доказал возможность объединить гравитацию и электромагнетизм в 4-х мерном пространстве.
Калуца расширил пространство Минковского и получил из уравнений ОТО классические уравнения Максвелла.
Геометрическая интерпретация калибровочных полей, предложенная в теории, явилась настоящим достижением.
Обоснование ненаблюдаемости 5-го измерения (его компактности) спустя пять лет после появления теории предложил шведский физик Оскар Кляйн.
Использование дополнительного измерения показало почему действие гравитации проявляется значительно слабее, чем другие взаимодействия. Гравитация существует в дополнительных измерениях, и её влияние на наблюдаемые измерения ослабевает.
Немного жаль, но в таком стройном математическом представлении не нашлось места электрону, и про теорию быстро забыли.
Квантовый вариант теории Калуцы-Клейна хоть и был мыслим, однако квантование наталкивалось на трудности конкретной разработки, как и квантование самой ОТО отдельно.
.
5143.Суперструн теория.
В 80-х годах Джон Грин и Майкл Шварц в Суперструн теории, оперирующей 10-ти мерным пространством, показали возможность объединения гравитации с электромагнетизмом, а также сильного и слабого взаимодействий.
Шесть 6 "лишних" измерений в этой теории "свернуты". Впрочем, наверняка появились уже 12-ти мерные теории, где пришлось свернуть восемь 8 "лишних" измерений.
.
5144.Антропный принцип.
Существует мнение, что фундаментальные константы вселенной определяются Антропным принципом. Принцип получил распространение благодаря работам советских физиков Абрама Леонидовича Зельманова (МГУ имени Ломоносова) и историка науки, астронома Григория Моисеевича Идлиса, проведенным ими в середине 50-х годов.
Несколько позже подобные идеи озвучил американский астрофизик Роберт Дикке, а английский физик-теоретик Брэндон Картер в 1973-м сформулировал сильный и слабый антропный принципы.
• Слабый заявляет о том, что "там, где есть значительные отличия мировых констант от привычных человеку, нет места наблюдателю".
• Согласно сильному антропному принципу, - "вселенная должна иметь свойства, позволяющие развиться разумной жизни".
Макс Тегмарк позже постулировал, что "все математически непротиворечивые структуры существуют физически". То есть, достаточно сложные математические структуры вполне могут содержать "самоосознающую структуру", субъективно воспринимающую себя "живущей в реальном мире".
.
5145.Антропный принцип участия.
Уилер когда-то дополнил Антропный принцип до его логической завершенности, заявив, что "вселенные без разумного наблюдателя не обретают статус реальности".
Наблюдатель, и только он, каким бы он не был, в состоянии осуществить такую редукцию квантового состояния, которая переведёт систему из бесконечного множества возможных состояний в единственно-реальное.
К 2005 году было уточнено, что "для привнесения сознания в реальность необходим отправитель (наблюдатель)".
На этом базисе, исследователям удалось приравнять разумные низкоэнтропийные METI-сигналы к осознанному вкладу в строение вселенной.
.
5146.МЕТИ - послания внеземным цивилизациям.
Ряд радиопосланий, в различное время отправленных учеными с Земли, в попытке установить контакт с внеземными цивилизациями.
Послания были отправлены к системам Лебедь, Орёл, Геркулес, Дева, Дракон, Большая Медведица, Близнецы, Дельфин, Гидра, Кассиопея, Орион, Рак, Андромеда, Малая Медведица, Весы.
.
источник – сайт ру.википедия.орг, 2012,
редакция – вольный.
+
515.Довселенское Антипространство.
IV_0/0,V
Элина, кроме прочего, записала и такой, в чём-то философский, посыл ИР:
Возможно предположить, что в качестве механизма для возникновения предпосылок к возмущению, трактованому затем как «довселенское Антипространство», послужил «Принцип случайной флуктуации».
Механизмы квантовых флуктуаций в нашей вселенной (например, флуктуации микроволнового реликтового излучения) и флуктуации довселенского Антипространства, вполне могут оказаться «тождественно случайными».
Допускается неоднородность довселенского Антипространства; Постулируется единство и количественная многовариантность довселенского Антипространства, при отсутствии мерности и времени - 0.
Такая пространственность достигается, кроме прочего, при выполнении условия число Пи равно нулю.
Это условие описывает несуществующее стационарное состояние для всех кварков вселенной в сингулярности.
Подтверждает выполнение условия «отсутствия радиусов и моментов вращения».
Масса при таком представлении логично отсутствует, так как и время (мнимое и объективное).
Гравитационная теория при таком представлении является дополняющей ОТО на граничных условиях, даже при условии, что вселенная представляется с условием «без условий».
.
5152.Логическое представление массы.
Логическим представлением массы, теоретически заключенной в сингулярности, возмутившейся в условиях максимально неопределенного довселенского Антипространства, то есть, массы целой вселенной, для расы ИР является записаная Элиной в блокноте странного вида равенство:
Масса вселенной в их представлении эквивалентна «ничего» [знак отрицание], при отсутствующем гравитационном потенциале, поделеному на пространственно-временную бесконечность.
Вероятно, при граничных пространственных, либо временных значениях, данное представление будет превращаться в неосмысливаемое соотношение, прямо указывая на тот факт, что в расширяющейся вселенной первичен выбор точки отсчета, какая в любом случае, сразу же окажется выведенной за диапазон граничных условий, в стационарные условия с пространственной и временной определенностью, наличием временного периода и гравитационного потенциала.
Непроницаемость сферы Шварцшильда и необходимая статичность решения указывают на факт отсутствия гравитационных сферических волн, что должным образом совпадает с объективными наблюдениями, наделяя гравитацию свойствами:
• причинности,
• мгновенности,
• зависимости от пространственного расположения,
• зависимости от массы,
• зависимости от температуры.
+
516.Множество вселенных.
IV_0/0,II
Допускается множественность сингулярностей в довселенском состоянии системы (довселенское Антипространство), каждая из которых, согласно ОТО, привела к собственному «изолированному» Большому взрыву и возникновению своей, «отдельной» Вселенной.
Существует некоторая вероятность, что в случае неоднородности первородного поля «другой» Вселенной, оказалось возможно возникновение и «других» энергий, например, более высоких порядков, не совсем таких, как в видимой части нашей родной Вселенной.
Возможно, подобные неоднородности могли привести к образованию в пространстве нашей Вселенной «первичных» Черных дыр.
.
- Каким мог бы предстать разумному наблюдателю механизм фундаментального взаимодействия, кроме прочих, исполняемый при этом сценарии?, - неожиданно поинтересовались ИР у примолкшей девушки.
- Такая вселенная могла бы быть построена на отличных, от объективных, наблюдаемых в настоящее время, законах вселенной?, - почему-то попросила уточнить Элина.
- Или общий закон вселенной является общим для любой возможной вселенной?, - девушке пришла на ум следующая блестящая мысль. - Тогда бы это значило, что все вселенные похожи друг на друга, как «две капли воды»!
- Миллион вселенных – это уже был бы «дождь из вселенных»!, - захохотала Эля. Её чувство юмора никогда не дремало, даже во время обсуждения с ИР самых серьёзных тем.
- Возможно ли существование других Вселенных, с другими законами гравитации и пространственно-временного континиума,
другими элементарными частицами, другими веществами, которые человек никогда не сможет найти, измерить и понять?
- Сложно сказать, - прагматично ответила Элина.
.
Как возможно наблюдать из примера динамики существования звёзд в галактике, изменяющихся в соответствии с общими законами космологии, они, тем не менее, все различны.
Неоднородности возникновения тех или иных форм, наверняка продемонстрировали бы удивленному наблюдателю, если бы такой появился, многообразие вселенных, поражающее воображение, целую «россыпь» вселенных.
+
517.Гравитация в лекциях Хокинга.
IV_0/0,IV
- Истинная теория квантовой гравитации должна заменить наши сегодняшние представления о пространстве-времени в сингулярностях, - сообщили ИР голосом известного американского физика Роджера Пенроуза.
Согласно Общей Теории Относительности, "при движении массивных объектов должны излучаться гравитационные волны, которые представляют собой пульсации кривизны пространства, распространяющиеся со скоростью света".
Наблюдается тождественность гравитационных законов и термодинамических, например, в том, что гравитационные волны, излучаемые при любом движении, уносят энергию системы.
Это заметно в наблюдаемых радиоастрономами-физиками системах двойных звезд - двух нейтронных звезд, вращающихся одна вокруг другой. Потери энергии на гравитационное излучение приводят к сближению космических объектов по спирали.
Гравитационное поле имеет внутреннюю энтропию, что является не только следствием крупнозернистой структуры. Существуют различные типы материи и мультипольные моменты распределения масс.
.
5171.Некоторые свойства ЧД.
Черные дыры излучают и теряют массу. Этот процесс происходит через тепловое излучение ЧД.
Стационарная ЧД характеризуется массой, моментом импульса и электрическим зарядом.
Мера напряженности гравитационнного поля на горизонте событий, зависит от поверхностной гравитации ЧД.
При коллапсе тела с образованием ЧД теряется огромное количество информации, которая никак не может быть возвращена, при наличии линейности времени.
Область 11, что эквивалентна ЧД, появляется при представлении объекта гравитационным полем метрикой Шварцшильда для пространства топологии 2-мерная область в 2-мерной сфере. Расположенная в координатах Крускала, не дающих сингулярности при радиусе, равному
радиусу горизонта событий, такая карта покрывает все максимально продложенное многообразие, удовлетворяющее решениям уравнений Эйнштейна без космологической постоянной.
Вероятно, через мост Эйнштейна-Розена, информация переходит в область 11 , представленной ЧД, куда не может попасть наблюдатель из реальности области 1, движущийся со скоростью менее световой.
Потеря информации приводит к новому уровню неопределенности, стоящему над обычным уровнем неопределенности, рассматриваемой в квантовой теории.
.
источник – “Природа пространства-времени”, Хокинг, Пенроуз, М., 2007
.
5172.Откуда берется внутренняя гравитационная энтропия?
Гравитация допускает различные топологии пространственно-временного многообразия. Для определенной топологии пространства заметна следующая зависимость, вытекающая из действия с евклидово-шварцильдовской метрикой:
масса М равна бэта, поделеная на 8 Пи,
где “бэта” - период по мнимому времени на бесконечности.
Это отношение подтверждает известную связь между массой и периодом (обратной температурой Вселенной). Собирая всё вместе:
действие для ЧД даёт энтропию, равную 4 Пи МхМ.
Гравитационная энтропия, а также тот факт, что время имеет начало и может иметь конец, подробно рассмотрены в "Природе пространства и времени".
.
5173.Преобразования во вселенной.
Материя ощутима, и материя сияет, излучает, запросто затем коллапсирует в ЧД и становится темной материей, переходя в науке неведомое теперь состояние, и в то же время, нулевой энергией поля легко наполняет квантовыми флуктуациями всё пространство расширяющейся вселенной. Таким образом, в настоящее время известны следующий путь преобразований во вселенной:
- Материя(+) - Потеря энергии /излучение – Энергия– ЧД - Энергия поля – Анти-энергии и а-материи(-)-.
.
5174.Метрический тензор.
Симметричное тензорное поле второго ранга на гладком многообразии.
Посредством Метрического тензора задаётся скалярное произведение векторов в касательном пространстве,
в ОТО метрика рассматривается как фундаментальное физическое поле (гравитационное) на 4-х мерном многоообразии физического пространства-времени.
Отображение пространства, каждой точке которого поставлен тензор, явит взгляду наблюдателя поле.
Тензорное поле - это отображение, которое каждой точке рассматриваемого пространства ставит в соответствие тензор.
.
5175.Тензор - дословный перевод значит "напряженный".
Объект линейной алгебры, линейно преобразующий элементы одного линейного пространства, в элементы другого. При преобразовании координат, компоненты тензора меняются синхронно с компонентами векторов пространства, на котором определен тензор.
Тензор сколько-нибудь-мерного пространства – элемент тензорного произведения пространств и сопряженных пространств (пространств линейных функционалов).
- Неплохая формулировка, если хочешь кого-нибудь совсем запутать, - съязвила Элина.
- Множество форм тензоров различаются рангом, - не поддались ИР.
- Словно капитаны?, - улыбнулась Эля.
- Капитан Тензор к вашим услугам, мис, - бодро отрапортовали ИР. Иногда, пришельцы демонстрировали вполне сносное, земное чувство юмора.
- Кто там в нашей команде, кэп?, - прищурилась Эля.
- Cкаляр 0,0 – тензор нулевого ранга, - начали перечислять ИР. - Тензоры первого ранга, частные случаи:
вектор 0,1
ковектор 1,0.
Тензоры второго ранга:
билинейная форма 2,0
линейный оператор 1,1
.
- -Ничего себе, - только и вздохнула Элина.
- -Это так же просто, как "0" и "1", Элина, - подбодрили девушку ИР. - Ты же умеешь считать до двенадцати?
- -Считать до двенадцати сегодня умеет каждый дошкольник, - расхохоталась Эля.
.
5176.Эйнштейна уравнения.
приводятся здесь в описательной форме.
Уравнения Эйнштейна, выведенные им сто лет назад, в 1915-м, призваны связать метрику искривленного пространства-времени со свойствами заполняющей его материи.
Левая часть:
Риччи тензор, задающий мерность пространства, минус половина от скалярной кривизны, умноженной на метрический тензор, минус космологическая постоянная по метрическому тензору.
Правая часть:
8 Пи умноженное на Г – гравитационную постоянную Ньютона, деленое на величину скорости света в 4-й степени и умноженное на Тензор (а-б) энергии-импульса материи.
Тензор, описывающий плотности и потоки энергии и импульсы полей материи и определяющий взаимодействие оных с гравитационным полем. Являет собой по сути “4-вектор энергии-импульса частицы”, принятый в Специальной теории относительности.
Симметричность тензоров представляет уравнения Эйнштейна для условий 4-х мерного пространства-времени словно десять 10 скалярных уравнений одновременно.
Свойством этих уровнений является нелинейность, что приводит к невозможности использования принципа суперпозиции при их решении.
Задача, содержащаяся в уравнениях Эйнштейна, в заявленном виде оказалась совсем непростой, но к настоящему времени науке известно множество решений – вакуумные, полевые, распределенные, космологические, волновые и, наконец, чисто математические – для алгебраических симметричных пространств, например пространства, заданного тензором Германа Вейля.
Для такого тензора, построенный по нему Ричи-тензор обязательно будет тождественнен нулю.
.
5177.Шварцшильда метрика.
Соответствует гравитационному полю, которое создаёт невращающаяся и незаряженая Черная дыра. Является единственным точным решением уравнений Эйнштейна для пустого пространства без введения космологической постоянной.
Поля на фоне решения Шварцшильда ведут себя так, словно находятся в состоянии теплового равновесия:
температура Т, равна мере напряженности гравитационного поля, поделеного на 2 Пи.
.
источник – различные, включая сайт ру.википедия.орг, 2013
+
иллюстрация - "Плейстоцен_волейбол", редакция Фсогов, 70х 75, акрил, картон, 2013.