Больше информации на эту тему на сайте http://top-formula.net
ГЛАВА 3.
КВАНТОВАЯ ГРАВИТАЦИЯ
3.3 Кривое пространство
Итак, согласно общей теории относительности массы искривляют пространство. Метровая линейка будет иметь разную длину в разных местах Вселенной. Также и со временем. Одна секунда будет иметь разную длительность в разных местах пространства. И всё это из-за того, что наше пространство искривлённое. Чем больше масса тела, тем более сильное гравитационное поле оно создаёт вокруг себя, а, значит, тем сильнее эта масса искривляет окружающее пространство. Такое явление вблизи массивного объекта показано на рисунке 21.
Все вершины квадрата ABCD находятся на одинаково большом расстоянии от тела, имеющего огромную массу М. Если мы будем измерять расстояние между точками А и В или между точками D и C с помощью линейки длиной, скажем, десять миллионов километров, то получим одинаковое расстояние, то есть (согласно рисунку) девяносто миллионов километров. Но если мы будем измерять той же самой линейкой расстояние между точками О1 и О2, то получим уже не девяносто миллионов километров, а, скажем, сто сорок миллионов километров. Это произойдёт потому, что наша линейка уменьшится вблизи массы М. Причём чем ближе будем подходить к массе, тем короче будет становиться наша линейка. Поэтому и расстояние О1О2, измеренное с помощью одной и той же линейки, окажется больше, чем расстояние АВ или DC. Кратчайшим расстоянием между точками О1О2 станет уже не прямая линия О1О2, а некоторая дуга О1FО2. То есть, пространство вблизи тяжёлого тела искривляется.
И если абсолютно все звёзды, галактики и прочую материю убрать, то Вселенная практически не пострадает. Просто пространство станет уже не искривлённым, а прямоугольным, то есть будет иметь евклидову геометрию. В таком пространстве действуют законы специальной теории относительности и ньютоновской механики.
И в таком пространстве способно существовать даже одно-единственное тело, движение которого можно точно описать. В таком пространстве может существовать одна только Солнечная система. И мы сможем преспокойно жить в такой маленькой вселенной, просто не видеть по ночам звёзды. В общей теории относительности созидающей роли у звёзд и у всей остальной материи нет.
Совсем всё по-другому в квантовой теории гравитации Янчилина. Согласно этой теории абсолютно пустое пространство не может существовать. Вернее, это будет особым состоянием пространства, которое называется Хаосом. Всё в нашем мире, включая пространство, существует благодаря совокупной материи, которая только есть во Вселенной. То есть, в квантовой теории гравитации принцип Маха воплощён явно, а в общей теории относительности – нет.
В общей теории относительности массы лишь искривляют пространство. И такую связь – между распределением масс и кривизной пространства-времени – описывают сложные тензорные уравнения. Их решение сопровождается громоздкими математическими вычислениями даже в самых простейших случаях. Для решения таких уравнений нужно в совершенстве владеть тензорным анализом в рамках римановой геометрии. И, кстати, в случае слабых гравитационных полей эти уравнения приводят практически к тем же результатам, что даёт теория тяготения Ньютона.
Гравитационное поле Солнца слабое. Чтобы создать гораздо более сильное поле, космическое тело должно иметь гораздо большую массу. Гравитационное поле считается сильным в том случае, если в нём тела разгоняются до околосветовых скоростей.
Вернёмся к основному выводу общей теории относительности: массы создают кривизну пространства-времени. Но почему “пространства-времени”, а не просто пространства? Дело в том, что специальная и общая теории относительности рассматривают движение тел не в обычном, а в другом пространстве, которое есть наше обычное трёхмерное плюс время как четвёртое измерение. В четырёхмерном искривлённом пространстве нет понятия “прямой” линии. Тела движутся по геодезическим линиям – кратчайшим расстояниям между точками.
Чтобы хоть как-то наглядно показать, что есть искривлённое пространство, можно в качестве примера взять географическую карту. Поверхность земного шара выпуклая, а поверхность карты – плоская. Поэтому в различных точках карты разный масштаб – прямая линия, соединяющая две точки, уже не будет кратчайшим расстоянием между ними. На глобусе отрезок меридиана – это кратчайшее расстояние между точками, а на географических картах меридианы, как правило, искривлены.