ВСЕЛЕННАЯ

РазноТолки на отвлеченные темы.

ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 22 июн 2009, 18:42

ВСЕЛЕННАЯ

Наша Вселенная является одной из бесконечного множества других вселенных. Она граничит с другими вселенными в Мультиверсуме, где постоянно рождаются, живут и умирают вселенные, порождённые квантовой пеной первичного хаоса.
Другие вселенные обладают схожими или совершенно иными свойствами, по сравнению с нашей Вселенной, и взаимодействуют, или невзаимодействуют, с нашей Вселенной весьма сложным образом.

ВСЕЛЕННАЯ: СОТОВАЯ СТРУКТУРА

Главная трудность при изучении пространственной структуры Вселенной состояит в том, что все космические объекты, в том числе и далёкие галактики, проектируются на небесную сферу, заполняя её более или менее равномерно. Поэтому для того, чтобы составить представление о распределении галактик в пространстве, необходимо узнать расстояния до каждой из них. Но измерение расстояний до отдельных галактик является очень сложной задачей. Однако в последние годы эта задача стала успешно решаться земными учёными. Тогда и подтвердилось, что во Вселенной действительно существуют достаточно большие области, внутри которых галактики практически отсутствуют.
С помощью электронно-вычислительной техники выяснилось, что галактики распределены в пространстве сверхскоплений не хаотически, а образуют своеобразные сети в виде дуг, перемычек и рёбер гигантских ячеек, чем-то напоминающих пчелиные соты. Каждая сторона такой ячейки имеет протяжённость около 100 миллионов световых лет.
В настоящее время уже известно несколько подобных пустот, некоторые из них имеют весьма внушительные размеры. Так, американские астрономы обнаружили свободную от звёзд и галактик область с поперечником около 300 миллионов световых лет. Они изучили распределение звёздных островов вдоль трёх близко расположенных прямых линий, направленных в глубины Вселенной. В результате такого зондирования обнаружилось, что по избранным направлениям вплоть до расстояний порядка 500 миллионов световых лет и начиная с расстояний около 800 миллионов световых лет, галактики расположены довольно густо. Но в промежутке между этими районами ни одной галактики зарегистрировать не удалось. Ориентировочный объём открытой учёными полости составляет 10 в 25 кубических световых лет.
На ранней стадии расширения Вселенной вещество представляло собой смесь водорода и гелия, достаточно равномерно распределённую в пространстве. Однако не абсолютно равномерно. В разных точках плотность среды могла несколько различаться. Как показывают расчёты, с течением времени под действием сил тяготения подобные различия должны были возрастать. А на ещё более поздней стадии исходное вещество стало стягиваться к стенкам тех самых ячеек, которые можно наблюдать в современную эпоху.
Открытие гигантских космических пустот нисколько не противоречит представлениям об однородности Вселенной в больших масштабах. Ведь их размеры не идут ни в какое сравнение с размерами той области пространства, которая охвачена астрономическими наблюдениями.
Если повсеместный характер сетевой структуры сверхскоплений галактик подтвердится дальнейшими исследованиями, то это будет иметь колоссальное значение для пониманий особенностей строения и эволюции нашей Вселенной, поскольку сетевая структура неустойчива. Возможно, именно по этой причине в нашей Вселенной не существует, или почти не существует, объединений более высокого порядка, чем сверхскопления. Да и сами сверхскопления постепенно рассеиваются и, таким образом, представляют собой лишь временную фазу пространственного распределения звёздных систем.
Согласно некоторым расчётам, продолжительность того этапа эволюции Вселенной, на протяжении которого сохраняется сетевая структура сверхскоплений, составляет примерно 10 млрд лет. Это говорит о том, что современное человечество живёт на некотором промежуточном этапе эволюции Вселенной: этапе не слишком молодом, но и не слишком старом, так что её пространственная структура ещё будет существенным образом изменяться.
Вложения
2.jpg
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 23 июн 2009, 05:26

ВСЕЛЕННАЯ: СКРЫТАЯ МАССА

Хорошо известно, что галактики состоят из звёзд, планет, межзвёздного газа и пыли, но... и ещё из чего-то такого, что никак не удаётся зарегистрировать никакими приёмниками излучения на Земле.
Эти таинственные объекты проявляют себя только гравитационными воздействиями на другие космические тела. А так как гравитация непосредственно связана с массами, то таинственные объекты получили название скрытой массы.
Впервые на проблему существования скрытой массы натолкнулся ещё в 1933 году швейцарский астроном Ф.Цвикки. Измеряя скорости движения галактик в скоплении, расположенном в созвездии Волосы Вероники, он обнаружил, что они движутся с очень высокими скоростями. Последующие вычисления показали, что для того, чтобы удержать столь быстрые галактики, необходима масса, как минимум в 10 раз превосходящая обзую массу скопления, о котором идёт речь. Так возник парадокс Цвикке, получивший впоследствии подтверждения при изучении других скоплений звёздных островов Вселенной.
Дело в том, что в принципе существуют 2 независимых способа определения массы скоплений галактик. Один из них основан на обнаруженной астрономами зависимости между массами скоплений и скоростями собственных движений звёздных островов, которые входят в их состав. Поскольку эти скорости, а также радиусы скоплений можно достаточно точно определить с помощью астрономических наблюдений, то нетрудно вычислить и массы скоплений. Массы, определённые подобным методом, получили название вириальных по имени одной важной теоремы классической механики.
Другой способ заключается в следующем. Многочисленные исследования показали, что массы скоплений галактик и отдельных звёздных систем связаны с их светимостями. Чем выше светимость, тем больше масса. Поэтому считается, что измеряя светимости, можно довольно точно определять как массы отдельных галактик, так и их групп.
Вполне естественно было сопоставить полученные двумя способами результаты между собой. И не менее естественно было ожидать, что поскольку речь идёт о массах одних и тех же космических объектов, то эти результаты совпадут.
Однако оказалось, что массы скоплений, определённые по их светимостям, значительно ниже, чем их вириальные массы. Было бы вполне допустимо, если бы различие составляло какие-нибудь 5-10%. Тогда его вполне можно было бы отнести на счёт мелких ошибок, допущенных при измерении физических характеристик изучаемых объектов, погрешностей вычислений и тому подобных побочных обстоятельств. Земные астрономы нередко так и поступают.
Но в данном случае подобный спасительный метод согласования несовпадающих результатов был явно неприменим. Оказалось, что вириальные массы превосходят массы, определённые по светимости, в десятки и в сотни раз.
Дополнительно выяснилось, что движение галактик в скоплениях вступает и в противоречие с законами небесной механики. Более того, оказалось, что внешние области Млечного Пути обращаются вокруг её центра также быстро, как и внутренние. Эту аномалию можно также было бы объяснить наличие скрытой массы. Если допустить, что наша звёздная система полностью погружена в огромное массивное невидимое облако, то все странности, связанные с вращением составных частей, вполне закономерны.
Вложения
444.jpg
Область неба в созвездии Волосы Вероники
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 24 июн 2009, 14:52

ВСЕЛЕННАЯ: ТЁМНОЕ ВЕЩЕСТВО

Окончательно убедившись в реальном существовании скрытых масс, астрономы не могли не задуматься над тем, что они могут собой представлять. Определённая часть исследователей Вселенной допускает, что тёмное вещество вполне может состоять из обычных космических объектов, которые просто не удаётся наблюдать из-за огромных космических расстояний. Речь может идти как о планетах и астероидах, так и о не загоревшихся или уже остывших звёздах, нейтронных звёздах и даже о чёрных дырах. В совокупности подобные объекты стали называть английской аббревиатурой МАСНО, что значит массивные компактные объекты гало, то есть объекты, которые могут располагаться в периферийных областях галактик, в том числе и Млечного Пути.
В 1986 г. астрофизик Пристонского университета в США Б.Пачински предложил применить для поиска МАСНО-объектов метод так называемых гравитационных линз. Идея состояла в следующем. Если одно из тёмных массивных тел, обращающихся вокруг центра нашей Галактики, в какой-то момент окажется на пути световых лучей, идущих к Земле от одной из звёзд Большого Магелланового Облака, то гравитационное поле этого МАСНО-объекта сработает как собирающая линза. В результате видимый блеск линзируемой звезды на какое-то время значительно возрастёт, а затем она возвратится в обычное состояние.
Другая часть физиков и астрофизиков занимается поиском скрытой массы в мире элементарных частиц. В частности, некоторые физики возлагают надежды на ещё неизвестные современной человеческой науке тяжёлые элементарные частицы с экзотическими свойствами. И хотя они ещё не обнаружены, им даже уже присвоили специальное наименование IMP, что означает слабо воздействующие массивные частицы.
Высказываются предположения о существовании ещё одной, на этот раз сверхлёгкой ненаблюдаемой частицы - аксиона. По оценкам некоторых исследователей, число таких частиц в каждом кубическом сантиметре пространства достигает невообразимой величины, равной 100 триллионам, так что их суммарный вклад в скрытую массу может оказаться весьма существенным.
Новые возможности для изучения физической природы тёмной массы появились в последние годы в результате исследований английских астрономов, проведённых в связи с созданием фотографической карты южного неба в дополнение к уже имевшейся карте северного неба, созданной американскими астрономами с помощью 5 метрового телескопа обсерватории на горе Паломар. С этой целью английские учёные установили в Австралии в обсерватории Новый Южный Уэллс крупный телескоп системы Шмидта с поперечником 1,2 метра.
В числе дополнительных программ, осуществляемых с помощью этого инструмента, была программа исследования изменений, которые происходят на специально выбранном участке неба, равном 35 квадратным градусам, за различные промежутки времени от нескольких часов до нескольких лет. Руководителем этой программы был астроном Королевской Эдинбургской обсерватории в Шотландии Майк Хоукинс. В этой обсерватории были тщательно исследованы фотопластинки, полученные в Австралии. В результате удалось зафиксировать положения в пространстве, резмеры и конфигурации примерно 200000 галактик. Затем эти данные были сопоставлены друг с другом, что позволило получить представление о поведении каждого из наблюдавшихся объектов. И стало очевидно, что значительное число вариаций в их состоянии происходит лишь за достаточно длительные промежутки времени. За некоторыми из подобных объектовудалось проследить не только визуально, но и спектроскопически с помощью англо-австралийского телескопа с поперечником зеркала 3,9 метра. Фотографирование проводилось на протяжении 17 лет с 1975 по 1992 г.г.
И уже в начале наблюдений стало ясно, что типичный период вариаций физического состояния изучаемых объектов составляет от 5 до 10 лет. Если кратковременные вариации продолжительностью менее 1 года можно было бы объяснить нестабильностью тех или иных конкретных объектов, то для длительных вариаций подобное объяснение не подходило. Следовало искать какие-то иные причины этого явления.
Новая многообещающая идея возникла в результате совместного обсуждения упомянутой проблемы Майком Хоукинсом и специалистом по гравитационным линзам австралийкой Рэчел Вебстер. Физический эффект, на возможность которого они обратили внимание, был предсказан ещё Эйнштейном. Согласно общей теории относительности, гравитационные поля должны оказывать влияние на ход световых лучей. Анализ показывает, что если на пути светового потока, идущего от какого-либо космического источника излучения, окажется компактный массивный объект, то его поле тяготения будет действовать подобно оптической линзе. В результате наблюдатель, находящийся на одной прямой линии с этими объектами, обнаружит значительное увеличение светимости источника, например, звезды или квазара.
Сопоставив имеющиеся в его распоряжения многочисленные фактические данные, М.Хоукинс пришёл к заключению, что причиной многих вариаций светимости далёких квазаров могут быть именно гравитационные линзы. В частности, было замечено, что у близких квазаров вариации светимости практически не наблюдаются. Например, у самого близкого к Земле квазара 3С 273. Этот факт как раз и свидетельствует в пользу гипотезы гравитационных линз. В самом деле, для близких квазаров или других источников светового излучения, расположенных на сравнительно небольших расстояниях от Земли, пересечение луча зрения, соединяющего наблюдателя и наблюдаемый светящийся космический объект гравитационной линзой, представляет собой крайне редкое явление. Однако в тех случаях, когда объект находится на очень большм расстоянии от земного наблюдателя, вероятность того, что на луче зрения окажется гравитационная линза, значительно возрастает.
Поэтому логично предположить, что неожиданные усиления светимости близких источников, например звёзд, вызваны в подавляющем большинстве случаев теми или иными физическими процессами на самой звезде - в частности, вспышками новых или сверхновых. Что же касается далёких квазаров, то их вариативность, по мнению Хоукинса, скорее всего объясняется наличием во Вселенной большого числа невидимых компактных массивных тел, играющих роль гравитационных линз, которые и составляют основную часть тёмной массы Вселенной.
Как известно, будущее нашей Вселенной зависит от величины средней плотности материи. Если эта плотность ниже некоторого критического значения - Вселенная будет расширяться неограниченно. В противном же случае расширение со временем сменится сжатием. Согласно существующей теории происхождения нашей Вселенной, на ранней стадии её существования могло возникнуть лишь около 5% массы, необходимой для обеспечения критической плотности и состоящей из барионного вещества, то есть тех элементарных частиц, из которых состоят обычные космические объекты - планеты, звёзды, туманности, галактики и пр.
Согласно подсчётам Хоукинса, подавляющее большинство гравитационных линз обладает массами, сравнимыми с массой Юпитера. По его предположению, на той стадии эволюции Вселенной, когда кварки перестали существовать в свободном состоянии и вошли в состав атомов, могли сформироваться многочисленные чёрные дыры, обладающие массами, сравнимыми с массой Юпитера. И они-то и являются теми гравитационными линзами, которые вызывают наблюдаемые вариации светового излучения далёких квазаров. Иными словами, наша Вселенная содержит огромное количество сравнительно небольших чёрных дыр. И когда мы наблюдаем те или иные объекты, расположенные в отдалённых регионах космоса, мы, как правило, видим их через космические гравитационные линзы.
Если всё сказанное соответствует реальному положению вещей, то, по-видимому, основную часть тёмной массы Вселенной составляют небольшие чёрные дыры.
Оригинальный подход к проблеме скрытой массы имелся у Я.Б.Зельдовича. Он выдвинул нитевидную модель крупномасштабной структуры Вселенной, объясняющую, почему галактики заполняют пространство Вселенной неравномерно, концетрируясь к рёбрам своеобразных пространственных ячеек. Согласно гипотезе Зельдовича, основы этих рёбер составляют сверхплотные нитевидные образования, получившие название струн или суперструн.
Итак, природа скрытых масс ещё не установлена человеческой цивилизацией. Известно только, что она существует.
Если масса тёмного вещества окажется выше некоторого критического значения, то в какой-то момент расширение Вселенной прекратится и начнётся обратный процесс - сжатие. Если же невидимого вещества не так много, то расширение Вселенной будет продолжаться вечно.
Вложения
вещество.jpg
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 25 июн 2009, 14:13

ВСЕЛЕННАЯ: 3С 273

Было время, когда казалось, что космические объекты, составляющие Вселенную, почти не изменяются с течением времени, постепенно переходя от одного стационарного состояния к другому стационарному состоянию. Однако с появлением новых средств астрономических исследований, позволяющих регистрировать и анализировать информацию, содержащуюся не только в оптическом, но и в других диапазонах космических электромагнитных излучений, картина стационарной Вселенной была кардинально пересмотрена человеческой цивилизацией.
Выяснилось, в частности, что почти все известные галактики излучают не только свет, но и радиоволны, и что эти излучения связаны с выделением огромных количеств энергии. В настоящее время не приходится сомневаться в том, что источником этих энергий являются активные физические процессы, протекающие в ядрах этих звёздных систем. И, судя по всему, подобные активные нестационарные процессы играют весьма существенную роль в эваолюции космических объектов нашей Вселенной.
В 1960-х г.г. новые технические возможности позволили астрономам исследовать неизвестные свойства уже известных объектов. В частности, внимание учёных привлекли голубые звёзды. Они были впервые обнаружены и даже сфотографированы свыше 110 лет назад и на этих снимках выглядили так же, как и другие звезды Млечного Пути. Правда, было замечено, что они обладают очень сильным ультрафиолетовым излучением, но это обстоятельство почему-то в то время никого не заинтересовало. И только когда выяснилось, что эти звёзды являются ещё и радиоисточниками, они стали объектом пристального исследования. Одной из таких звёзд, зарегистрированной в каталогах космических радиостанций под номером 3С 273, заинтересовался американский астроном, голландец по происхождению Мартен Шмидт. Исходя из результатов спектральных наблюдений, он пришёл к выводу о том, что объект 3С 273 должен находится от Земли на расстоянии порядка нескольких миллиардов световых лет, то есть у границ наблюдаемой области Вселенной. Но это означало, что загадочный объект излучает неправдоподобно большое количество энергии.
Открытие космических объектов, впоследствии получивших название квазаров, явилось одним из самых выдающихся событий в естествознании второй половины 20 века.
Согласно подсчётам, квазар 3С 273, обнаруженный первым, излучает примерно в 100 раз большую энергию, чем самые гигантские известные человечеству галактики. Это тем более удивительно, что квазары представляют собой компактные образования - их поперечники достигают всего несколько световых месяцев, максимум - 1 светового года.
По-видимому, квазары возникли раньше, чем галактики, а затем каким-то образом обрастали звёздами и становились ядрами этих звёздных систем. Что же касается источников их энергии, то этот вопрос остаётся открытым. Единственное, что можно утвержать определённо, так это то, что это не термоядерные реакции. Такие реакции заведомо не могли бы обеспечить столь высокий выход энергии их столь небольшого объёма.
Вложения
3С 273.jpg
Квазар 3С 273
3С 273.jpg (17.36 Кб) Просмотров: 9887
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 08 июл 2009, 12:19

ВСЕЛЕННАЯ: SS433

По мере развития человеческой науки всё больший интерес и всё большую ценность приобретает изучение единичных явлений.
Ранее считалось, что единичные явления ни с чем нельзя сравнить и поэтому их изучение сталкивается с непреодолимыми трудностями. В особенности это касалось явлений, происходящих во Вселенной, поскольку их, как правило, невозможно воспроизвести и повторить в эксперименте.
Но, с другой стороны, именно единичные явления представляют собой особый интерес для современной человеческой науки, поскольку они уникальны, а всё уникальное содержит в себе неповторимую информацию.
Одно из таких уникальных загадочных космический явлений было зарегистрировано в 1978 г., когда астрономам удалось обнаружить в созвздии Водолея объект, получивший в дальнейшем условное обозначение SS433.
Первая загадка возникла уже при изучении его спектра. Оказалось, что у этого объекта часть спектральных линий смещена к красному концу спектра, а часть - к фиолетовому. Известно, что подобное смещение спектральных линий наблюдается в тех случаях, когда источник излучения соответственно от нас удаляется или к нам приближается. Получалось, что объект SS433 удаляется от нас со скоростью около 80000 км/с и одновременно приближается к нам со столь же высокой скоростью.
Но никакое материальное тело в реальном мире не может в одно и то же время перемещаться в двух диаметрально противоположных направлениях. Так способна вести себя только очень сложная система, различные части которой движутся по-разному.
Вскоре обнаружился ещё один не менее удивительный факт. Выяснилось, что линии в спектре SS433 меняют своё положение с периодом, равным 164 земным суткам.
Мало того, оказалось, что загадочный объект интенсивно излучает в рентгеновском диапазоне, является переменным источником инфракрасного излучения и радиоисточником с чрезвычайно сложной структурой.
Других космических объектов ч аналогичными свойствами астрономы до этого никогда не регистрировали. В подобных ситуациях единственным способом поисков объяснения является построение теоретической модели, при создании которой используется всё многообразие уже известных человеческой цивилизации физических явлений во Вселенной. Точнее, комбинация подходящих фрагментов таких явлений.
Многое при этом, разумеется, зависит от изобретательности и творческого воображения исследователя, но зато появляется возможность на основании полученной модели что-то предсказать, а затем сравнить подобный прогноз с результатами наблюдений.
И такая модель была построена. Суть её состоит в следующем. Из центральной части некоего объекта выбрасываются с большой скоростью две газовые струи. Одна из них движется по направлению к земному наблюдателю, другая - от него. Именно этим обстоятельством объясняется то таинственное раздвоение SS433.
В центральной же области SS433 расположен компактный газовый диск, вращающийся вокруг центрального массивного тела. При этом струи газа движутся в плоскости, образующей с осью вращения газового диска угол около 20 градусов. Таким образом, вся система приобретает свойства наклонного волчка.
Из механики известно, что ось вращения такой системы должна медленно менять своё положение в пространстве - испытывать прецессию. Благодаря этому, положение газовых струй в объекте SS433 относительно земного наблюдателя будет с течением времени периодически изменяться. Таково возможное объяснение второй загадки SS433 - 164-суточной периодичности в перемещении линий в его спектре.
Пока не вполне ясно, за счёт каких сил движение газа в струях в SS433 остаётся постоянным и упорядоченным. Не исключено, что здесь существенную роль играют мощные магнитные поля. Не установлено и точное расстояние до загадочного объекта. Оценки колеблются от 11 до 17 тысяч световых лет, но во всяком случае ясно, что объект SS433 расположен в пределах нашей Галактики.
При разработке описанной модели астрофизики исходили из того, что выбросы газовых струй происходят в ядрах радиогалактик, а также в сверхмощных источниках космической энергии - квазарах. Принимались во внимание и явления, происходящие в двойных системах, которые представляют собой комбинацию нейтронной звезды или чёрной дыры и обычной массивной звезды-гиганта, обращающихся вокруг общего центра масс. Так что не исключено, что центральным объектом в SS433 тоже является двойная система.
Ядра галактик обладают гигантскими массами порядка миллиарда масс Солнца, а масса любой двойной системы - сравнительно невелика. Между тем в SS433 ежегодно выбрасывается в газовых струях довольно значительное количество вещества. С одной стороны, это говорит о том, что масштабы подобных процессов, происходящих во Вселенной, могут колебаться в весьма широких пределах, а с другой - о том, что современная стадия SS433 вряд ли может быть достаточно продолжительной. Вероятно, этим и объясняется уникальность загадочного объекта в созвездии Водолея.
Вложения
SS433.jpg
SS433
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 30 июл 2009, 10:21

ВСЕЛЕННАЯ: ЧЁРНЫЕ И БЕЛЫЕ ДЫРЫ

Если некоторая масса вещества оказывается в малом объёме,критическом для данной массы, то под действием собственного тяготения это вещество начинает неудержимо сжиматься. Возникает гравитационная катастрофа, или гравитационный коллапс.
В процессе коллапса растёт концентрация массы. Растёт в соответствии с общей теорией относительности и кривизна пространства. В итоге наступает момент, начиная с которого ни один луч света, ни одна частица, ни один физический сигнал не может вырваться из подобного образования наружу. Оставаясь в рамках общей теории относительности, подобную ситуацию можно интерпретировать и как замыкание пространства в данном месте в результате возрастания кривизны. Образовавшийся в результате такого замыкания объект - чёрная дыра.
Радиус коллапсирующего тела, при котором оно превращается в чёрную дыру, называется гравитационным радиусом. Для массы Солнца гравитационный радиус равен 3 километра, для массы Земли - 0,9 см. Если бы Солнце сжалось до размеров шара с радиусом 3 км, оно превратилось бы в чёрную дыру.
Сфера, радиус которой равен гравитационному, получила название сферы Шварцшильда. Любое тело, оказавшееся на поверхности этой сферы, не может оставаться неподвижным - оно падает внутрь. Иногда эту сферу называют ещё горизонтом чёрной дыры.
На поверхности, радиус которой для данной массы равен гравитационному, сила тяготения практически становится бесконечно большой. И для того чтобы её преодолеть и оторваться от чёрной дыры, надо было бы развить вторую космическую скорость, превосходящую скорость света. Именно поэтому чёрная дыра ничего не выпускает наружу. В то же время она может втягивать в себя окружающее вещество, увеличивая при этом свои размеры.
Полная теория физических процессов, происходящих в чёрных дырах и описывающая весь комплекс связанных с ними явлений, может быть построена только с позиции общей теории относительности.
Для внешнего наблюдателя процесс сжатия коллапсирующего вещества будет протекать бесконечно длительное время. И, как показывают расчёты, момента вхождения массы под гравитационный радиус он вообще никогда не дождётся, так как вблизи границы чёрной дыры время практически останавливается.
Иную картину увидел бы воображаемый наблюдатель, падающий вместе с веществом в чёрную дыру. Он за конечный промежуток времени достиг бы гравитационного радуса и продолжал падение к центру чёрной дыры.
Таким образом, ход времени вне чёрной дыры и внутри неё оказывается качественно различимым.
Вещество, оказавшееся внутри чёрной дыры, продолжает падать в её центру, где в результате образуется так называемая сингулярность, то есть точечный объект, в котором плотность вещества достигает бесконечной величины.
Сингулярность внутри чёрной дыры - это не математически точечный объект, а планковская сингулярность, обладающая размером 10 в минус 33 см.
В планковской фазе фундаментальные законы современной физики человеческой цивилизации не действуют. Таким образом, и вся современная фундаментальная физика в целом, как и отдельные физические теории, тоже имеет определённые границы применимости. Чтобы решить эту проблему, протребуется создание единой квантово-гравитационной теории, которая была бы применима к описанию структуры, свойств и эволюции физического вакуума.
Каково будущее вещества, которое оказалось втянутым в чёрную дыру? В рамкахобщей теории относительности существуют два независимых решения уравнений, относящихся к явлениям гравитационного коллапса. Одно из них описывает необратимый процесс катастрофического сжатия материи, в результате которого образуется чёрная дыра. Согласно второму решению, материя, наоборот, движется от сингулярности - то есть происходит антиколлапс, вледствие чего образуется белая дыра.
Белые дыры, которые образовывались на ранней стадии существования нашей Вселенной, расходуя своё вещество, к настоящему времени стали ненаблюдаемыми.
Теоритические вычисления показывают, что наряду с чёрными дырами в принципе могут существовать и белые дыры, то есть образования, в которых происходит антиколлапс - катастрофический разлёт вещества. У вращающихся чёрных дыр, обладающих неким электрическим зарядом, стадия сжатия может всё же смениться фазой расширения.
В то же время новые белые дыры сейчас образоваться не могут из-за того, что коллапс теоритически не может превратиться в антиколлапс. Если в нашей Вселенной будет обнаружена белая дыра, то это быдет означать, что мы наблюдаем проявление в нашем пространстве чёрной дыры, образовавшейся в смежной вселенной.
Рассмотрим ощущения воображаемого наблюдателя, погружающегося на космическом корабле в заряженную чёрную дыру. Такой путешественник уже никогда не возвратится в свой мир. Проникновение в заряженную чёрную дыру с последующим выходом в белую дыру будет соответствовать путешествию на машине времени, которая проходит бесконечно большие расстояния за конечные промежутки времени и преодолевает в конечном интервале собственного времени бесконечно большие интервалы времени для внешнего наблюдателя. В этом путешествии наблюдатель, находящийся в корабле, выныривает как бы в абсолютном будущем - в мир, которым, быть может, станет наш мир через невообразимо огромные промежутки времени. Мало того, не исключено, что этот новый мир не связан с нашим миром никаким простым пространственно-временным образом, а отделён от него бесконечно большим интервалом времени, и обычным способом в него нельзя попасть никогда.
Наблюдатель во время погружения в чёрную дыру увидит всё будущее нашей Вселенной, а при выходе из белой дыры в другую вселенную - всё прошлое этой соседней вселенной.
В 1974 году было теоретически показано, что квантовые эффекты, связанные с чёрными дырами, должны приводить к тому, что и эти объекты излучают, подобно так называемому абсолютно чёрному телу с температурой, отличной от нуля, и в результате постепенно теряют свою массу, то есть испаряются.
Однако более или менее ощутимым такое испарение может быть только у чёрных мини-дыр с массой в миллиарды миллиардов раз меньше солнечной.
Так, дыра с массой порядка нескольких миллиардов тонн может полностью испариться за 10 миллиардов лет. В современную эпоху подобные мини-дыры в нашей Вселенной вряд ли могут возникать. Во всяком случае соответствующих физических процессов и условий, необходимых для этого, не наблюдается в видимой части Вселенной.
На ранней стадии расширения их образование, вероятно, было вызможно. Однако к нашему времени такие мини-дыры должны были скорее всего полностью испариться. Что же касается чёрных дыр с несколько большими массами, то они в принципе могли дожить и до нашего времени. И если такие объекты существуют, то сейчас они, видимо, должны переживать заключительные стадии своей эволюции - стадии бурного испарения и ядерного взрыва.
ПРИМЕЧАНИЕ: Здесь имеются ввиду теоретические исследования английского физика-теоретика Стивена Хокинга, которому удалось показать, что чёрные дыры, по сути дела, не такие уж чёрные, как считалось раньше, а должны излучать так называемое абсолютно чёрное тело с температурой выше абсолютного нуля. В частности, по расчётам Хокинга, если в процессе испарения масса чёрной дыры достигнет 10 в 15 г, то последний миллион тонн её массы будет излучён в окружающее пространство в темпе ядерного взрыва.
Исследования советского теоретика Шварцмана наряду с выводом С.Хокинга внесли заметные изменения в существовавшие до этого представления о природе чёрных дыр и возможности их наблюдения. Их этого результата следовало, что материи, коллапсирующей на чёрную дыру для достижения гравитационного радиуса и сферы Шварцшильда, достаточно конечного интервала времени. Как удалось показать Шварцману, вещество, собирающееся у поверхности чёрной дыры, тем не менее увеличивает её массу. А благодаря этому растягивается гравитационный радиус чёрной дыры. Иными словами поверхность Шварцшильда расширяется с конечной скоростью навстречу падающему на неё веществу, движение которого из-за воздействия гравитационного поля чёрной дыры постоянно замедляется. И захватывает его. И всё это происходит с точки зрения внешнего наблюдателя, в частности земного наблюдателя, за конечный интервал времени.
Эффект, о котором идёт речь, весьма существенен. Согласно подсчётам Шварцмана, в сверхмассивных чёрных дырах с массой, равной 10 в 9 масс Солнца, вещество, падающее на неё с расстояния двух гравитационных радиусов, проникает внутрь всего за 2 недели. А в чёрную дыру, обладающую звёздной массой, с такого же расстояния - примерно за 10 в минус 3 с.
Вложения
0_122f2_a16ad6f0_orig.jpg
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 31 июл 2009, 10:11

ВСЕЛЕННАЯ: СТРУНЫ

В своё время на основе специальной теории относительности, созданной Эйнштейном, была разработана релятивистская механика точки. Однако в течение довольно длительного времени не существовало релятивистской механики протяжённых объектов.
Лишь совсем недавно появилось понятие релятивистской струны - одномерного протяжённого объекта.
Дальнейшие исследования показали, что в отличие от точки струна обладает внутренними степенями свободы и является квантовым объектом. Однако при переходе от обычной теории описанияповедения струны к квантовой выяснилось, что нарушается один из фундаментальных принципов современной физической теории, так называемый принцип инвариантности. Чтобы преодолеть эту трудность, приходится рассматривать струну в пространстве не трёх, а 26 измерений.
На основе идеи релятивистских струн развилась современная адронная физика, то есть физика частиц, принимающих участие в сильных взаимодействиях. К числу таких частиц относятся протоны, нейтроны и более тяжёлые частицы гипероны ( все эти частицы называются барионами ), а также мезоны с достаточно большими массами. Все адроны, согласно современным представлениям, построены из кварков.
К этой теории все физические взаимодействия сводятся уже к взаимодействиям не точечных, а протяжённых объектов - к взаимодействию струн.
Кроме адронов и более лёгких частиц лептонов существуют ещё и частицы-переносчики физических взаимодействий. Переносчиками электромагнитного взаимодействия служат фотоны, сильного - глюоны, слабого - бозоны.
Правда, нитеобразное расположение скоплений в сверхскоплениях просматривается более отчётливо, чем нитевидное расположение отдельных галактик в самих скоплениях. Но это скорее всего объясняется тем, что галактики расположены значительно ближе друг к другу, чем соседние скопления, и поэтому в значительно большей степени подвержены воздействию сил взаимного тяготения. За миллиарды лет гравитационное взаимодействие могло весьма существенно изменить первоначальную картину расположения галактик в пространстве скоплений. Так что нитевидное расположение галактик представляет собой вполне реальный факт.
Нитевидная неоднородность, тончайшая нитевидная складка, способная дать жизнь нитеобразным скоплениям и сверхскоплениям. Свойства нитевидных структур поразительны. Материал, из которого они состоят, чудовищно плотный и массивный. Если бы это было не так, то эти неоднородности не смогли бы сконцентрировать вокруг себя и удерживать вещество, необходимое для формирования огромного количества галактик. Более того, материал струн в высшей степени устойчив, крепок, способен не только противостоять необычайно бурным процессам, протекающим в окружающей расплавленной ядерной магме, но и оставаться при этом холодным, безразличным к испепеляющему жару ранней Вселенной.
Струны - это своеобразные остатки того первозданного вещества, из которого образовалась наша Вселенная.
Обсуждая удивительные свойства космических струн, физики нередко говорят о запаянном в этих тончайших жгутах первобытном вакууме и о высоконапряжённом однородном вакуумном поле, о первобытном правеществе.
В период стремительного раздувания Вселенной в ней образовались домены - области, причинно не связанные друг с другом. Области эти были отделены друг от друга тончайшими стенками-плёнками, состоящими из вещества, на 30 порядков более массивного, чем космические струны. В тот момент, когда началась эра господства сил тяготения, эти стенки под действием огромного поверхностного натяжения мгновенно разорвались на отдельные части, которые, в свою очередь, тут же стянулись, образовав чёрные дыры.
Иная судьба ожидала нити космических струн. В борьбе с ними гравитация оказалась бессильной, они устояли, пронизав бесчисленными волокнами вещество ранней Вселенной. Под действием собственного тяготения они причудливо извивались и перемезались в пространстве, то и дело сталкиваясь друг с другом. Сталкивались, изгибаясь, и их различные части. И эти столкновения сделали то, что не смогла сделать гравитация сама по себе. Нити струн разрывались, рассекались, разрубались на множество частей. Обладая огромными массами и перемещаясь с колоссальными ускорениями, струны испускали мощное гравитационное излучение, а вместе с ним теряли часть своей массы и с течением времени постепенно таяли. Но те, что остались, оказали решающее воздействие на дальнейшую эволюцию материи в нашей Вселенной. Без них не образовались бы ни галактики, ни звёзды, ни планеты.
Вложения
струна 2.jpg
Космическая струна
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 02 авг 2009, 12:07

ВСЕЛЕННАЯ: ВАКУУМ

Физический вакуум - та среда, которая фактически заполняет мировое пространство и с ней тесно связаны его фундаментальные физические свойства.
Если выйти на улицу в ясную безлунную ночь и посмотреть на небо, можно увидеть ослепительную россыпь звёзд - они везде, куда бы мы ни направили наш взор. Это - звёзды нашей Галактики. А за её пределами на расстояниях в миллионы и миллиарды световых лет - другие галактики, другие звёздные системы. Их сотни миллионов и каждая из них состояит из десятков и сотен миллиардов звёзд.
Но вот вопрос: а между галактиками, между звёздами - что там? Расстояния между соседними звёздами или соседними галактиками во много раз превосходят собственные размеры этих объектов. Звёзды и галактики - это лишь отдельные островки в необъятном космосе.
Перечисление всего того, что заполняет межпланетное пространство, в том числе и пространство Солнечной системы, оказалось бы довольно длинным. Это и плазма, и пылевые частицы, и космические лучи, и метеоритное вещество.
Что касается газа, то в околосолнечном пространстве он главным образом состоит из солнечных частиц. Во время полных солнечных затмений можно видеть солнечную корону, серебристо-жемчужное сияние, окружающее Солнце, закрытое в этот момент непрозрачным лунным шаром. Но это светящееся образование - лишь небольшая часть короны, непосредственно примыкающая к Солнцу. На самом деле корона непрерывно расширяется, и её частицы уносятся во всех направлениях на сотни миллионов километров, образуя своеобразный ветер. В районе Земли его скорость достигает 400 км/с.
Таким образом, в сущности Земля находится внутри солнечной короны, то есть находится внутри атмосферы Солнца. Если солнечный ветер до поверхности Земли практически не доходит, не в силах преодолеть магнитного поля планеты и вынужден огибать её по сторонам, то с межпланетной пылью Земля соприкасается непосредственно. Ежегодно на поверхность Земли оседает около 1 миллиона тонн космических пылинок.
Носятся в космическом пространстве замёрзшие газы в виде льдинок и более крупные метеоритные тела.
Диффузная материя - то есть газ и пыль имеются и в межзвёздном и в межгалактическом пространстве. Пространство это заполнено и всякого рода электромагнитными излучениями, потоками элементарных частиц, а также различными физическими полями, в том числе гравитационным полем.
Вопрос: что будет, если из некоторой области космического пространства всё это убрать, убрать всё, что только возможно? Что после этого останется? Пустота или какая-то физическая система с необычайными свойствами?
В данном случае имеется ввиду не тот технический вакуум, который образуется в результате откачивания воздуха их какого-либо сосуда, а особое состояние материи.
Итак, поговорим о том, что есть пустота.
О том, что в природе должна существовать некая пустота, или ничто, догадывались ещё философы древности. Например, Аристотель в труде Физика утверждал, что природа боится пустоты.
Было время, когда считалось, что окружающий мир состоит из вещества и пустоты - пространства, лишённого материи, своеобразной универсальной арены, на которой разыгрываются все происходящие процессы. Картина для своей эпохи в общем-то вполне естественная, само собой разумеющаяся, основанная на каждодневных наблюдениях за окружающей природой, практическом опыте людей, данных классической физики, здравом смысле.
Позицию, отличавшуюся от позиции Аристотеля, занимал Галилео Галилей, считавший, что хотя природа и боится пустоты, но лишь в определённой степени: упругость твёрдых тел он объяснял тем, что между составляющими эти тела мельчайшими частицами имеются свободные пространства - своеобразные поры, не заполненные веществом.
Однако с развитием человеческой науки понятие о пустоте претерпело весьма существенные изменения. Выяснилось, что абсолютной пустоты в природе вообще не бывает. И в этом смысле ближе к истине был всё же Аристотель. Её нет даже там, где полностью отсутствует какое бы то ни было вещество. В 19 веке физик М.Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции, пришёл к заключению, что материя присутствует везде и нет промежуточного пространства, не занятого ею. Любая область пространства всегда заполнена какими-либо видами материи - различными излучениями и полями.
В начале 19 века развитие оптики заставило земных учёных задуматься над тем, что представляет собой свет и каким образом он распространяется. Было высказано предположение, что по аналогии со звуковыми волнами, распространяющимися в упругой среде, световые волны тоже распространяются в особой среде - в эфире, который всё заполняет. Колебания эфира и есть световые волны.
Но вскоре был обнаружен факт, вступавший с гипотезой эфира в непримиримое противоречие. Оказалось, что световые волны носят поперечный характер, иными словами, направление колебаний в световой волне перпендикулярно направлению её распространения. Но поперечные волны могут распространяться только в твёрдых телах. Эфир же абсолютно твёрдым быть не может, в противном случае в нём не могли бы двигаться планеты.
И тем не менее в различных вариантах представления об эфире сохранялись довольно долго, до той поры, когда созданная Эйнштейном специальная теория относительности не покончила с ними навсегда. Выяснилось, что для света не нужен материальный носитель - световое излучение само является материей особого рода.
В связи с развитием квантовой физики в начале 20 века представления о пустоте вышли на совершенно новый уровень. Важная роль в развитии этих представлений принадлежала физику Полю Дираку.
Изучению вакуума Дирак придавал чрезвычайно важное значение. Он писал: Проблема точного описания вакуума, по моему мнению, является основной проблемой, стоящей в настоящее время перед физиками. В самом деле, если вы не можете правильно описать вакуум, как можно расчитывать на правильное описание чего-либо более сложного.
Однако задача построения теории физического вакуума оказалась значительно сложнее, чем предполагал Дирак. В частности, из его собственных работ вытекало, что вакуумное море почти ничем не проявляет себя.
Тем не менее, по мере дальнейшего развития земной науки, накапливалось всё больше фактов, свидетельствующих о том, что физический вакуум не есть чисто условное изобретение учёных, а реальное физическое состояние материи. Дирак предполагал, что если из вакуума в результате внешнего энергитического воздействия удастся выбить электрон, превратив его в реальную вещественную частицу, то на его месте в вакуумном океане должна остаться своеобразная дырка, обладающая всеми свойствами электрона, но с положительным зарядом. И уже спустя год после этого предсказания положительный электрон, или позитрон, был экспериментально обнаружен в космических лучах.
В дальнейшем выяснились факты ещё более поразительные. Оказалось, что помимо вещества, полей и излучений существует ещё одна весьма необычная скрытая форма существования материи - физический вакуум. В каждой точке пространства каждое мгновение физический вакуум рождает частицы и античастицы, которые тут же аннигилируют и снова уходят в вакуум.
В частности, было установлено, что родившийся из физического вакуума электрон может существовать как реальная частица лишь в течение исключительно малого промежутка времени - всего 10 в минус 22 с. За это время он никак не может проявить себя, то есть вступить во взаимодействие с какой-либо другой реальной частицой.
Выяснилось также, что электрон в силу некоторых фундаментальных законов микромира никогда, ни при каких обстоятельствах не может находиться в состоянии покоя - отнять у электрона всю энергию невозможно, при любых условиях он будет находиться в движении, дрожать.
Это - основное, ключевое утверждение в современных представлениях о вакууме. Любая микросистема всё время должна двигаться. В каждом малом объёме пространства непрерывно рождаются пары частица-античастица. Они рождаются и тут же аннигилируют, испуская световые кванты, которые в свою очередь мгновенно поглощаются. В каждый момент в рассматриваемом объёме существует многообразие частиц и квантов излучения.
Таких элементарных частиц, не только электронов и позитронов, возникающих из вакуума и тут же исчезающих, существует великое множество. Подобные невидимые частицы стали именовать виртуальными. Они одновременно как бы существуют и не существуют. Считается, что в вакууме имеются все возможные виды элементарных частиц. Однако при обычных условиях их энергия недостаточна, чтобы вырваться в реальный мир и превратиться в частицы обычного вещества. Присутствие подобных частиц физики назвали нулевыми колебаниями вакуума.
Именно вакуум представляет собой основу всего существующего. Аналогичную идею высказывал академик Наан, он говорил: Основу мироздания составляет вакуумный окена, а все вещественные космические объекты - звёзды, планеты, туманности, галактики - это лишь лёгкая рябь на его поверхности.

ДОПОЛНЕНИЕ:
Любопытна история первого эксперимента, показавшего, что вакуум есть нечто физически вполне реальное.
Когда в 1930-е г.г. Поль Дирак с присущим ему теоритическим блеском точно рассчитал спектр излучения атома водорода - системы, состоящей из протона и электрона, то выснилось, что так называемый второй энергитический уровень, на котором может находиться электрон - это в действительности два уровня, слившиеся друг с другом.
Через несколько лет американский физик Леон Пастернак, исследуя оптические спектры водорода, в частности, переход электрона со второго уровня на первый, обнаружил, что вопреки расчётам Дирака при этом возникают не одна, а две спектральные линии.
Вторая Мировая Война способствовала развитию радиолокации. Одним из тех, кто имел дело с новой аппаратурой, был физик США Виллис Лэмб. И когда война закончилась, он решил вернуться к опыту Пастернака. Если второй вроень в самом деле расщеплялся на два, рассуждал он, то должен существовать и переход между ними. Но в этом случае, как показывает расчёт, соответствующая линия излучения будет лежать в радиодиапазоне. Для проверки этого предположения Лэмб решил воспользоваться списанной радиолокационной аппаратурой, чтобы создать необходимые экспериментальные установки. И когда задуманный эксперимент был осуществлён, Лэмб обнаружил именно то, что он ожидал.
Дирак оказался немного не прав. Он не учёл физического эффекта, вызывающего расщепления второго уровня. Знаменитый физик рассматривал систему, состояющую из протона и электрона и только. А в реальном мире такой изолированной системы просто не существует - есть протон и электрон, погружённые в физический вакуум. Протон - тяжёлая частица, и она колебаниям вакуума не поддаётся а электрон под их влиянием сам начинает колебаться. Это и приводит к расщеплению уровня, обнаруженному Лэмбом.
Ещё до Второй Мировой Войны физик СССР Д.И.Блохинцев давал совершенно правильное объяснение результата опыта Пастернака. К подобному эффекту, утверждал он, способны привести колебания физического вакуума.
Известно, что два разноимённых электрических заряда в пустоте притягиваются друг к другу с некоторой силой. Но если их поместить в какую-либо среду, то благодаря её влиянию сила взаимодействия между зарядами измениться. Например, в воде она ослабевает в 80 раз. Нечто похожее происходит и в физическом вакууме. Если в нём находится, скажем, положительно заряженное ядро, то оно начинает взаимодействовать с виртуальными электронами и позитронами - подтягивает к себе электроны и отталкивает позитроны. Благодаря этому два заряда будут взаимодействовать между собой не совсем по закону Кулона. И это отклонение наблюдается в экспериментах, в частности, в опытах на ускорителях. Например, рассеивание пучка электронов большой энергии на протонах из-за влияния физического вакуума фактически происходит не совсем так, как должно было бы происходить в пустоте. Таким образом, можно считать, что физический вакуум есть среда, ничем не хуже тех сред, с которыми люди имеют дело. Но вот вопрос: на какую же из известных сред он похож? На металл, полупроводник, диэлектрик, жидкость? Исследования последних лет позволяют считать, что во многих отношениях физический вакуум ведёт себя подобно сверхпроводнику.
Сверхпроводимость - чрезвычайно интересное явление. Оказывается, в некоторых металлах при понижении температуры до 23,4 градуса Кельвина, электрическое сопротивление обращается в 0.
Однажды учёные провели такой опыт. В замкнутом контуре, помещённом в жидкий гелий, возбудили ток. И он без всякого ослабления циркулировал там 14 месяцев, до тех пор, пока не разобрали установку. С момента открытия являения сверхпроводимости прошло около 50 лет. И теперь люди довольно хорошо разобрались в физическом механизме этого явления. В сверхпроводнике под влиянием кристаллической решётки вещества электроны при определённых условиях начинают притягиваться друг к другу, образуя связанные пары. Этим парам, как выражаются некоторые физики, выгодно сесть на нижний энергитический уровень. Таким образом, внутри сверхпроводника образуется своеобразная подсистема, коллектив с равной 0 энергией, обладающая сверхпроводящими свойствами. Грубо говоря, эта подсистема обеспечивает движение электронов без трения - а это и есть сверхпроводимость.
В 1967 г. физик США С.Вайнберг и пакистанский физик С.Салам предложили интересную теорию физического вакуума, весьма напоминающую теорию сверхпроводимости. Их их теории следовало, что в физическом вакууме тоже могут возникать коллективы частиц, находящихся на нижнем энергитическом уровне - так называемый конденсат. При этом обнаружилось поразительное обстоятельство: от того, сколько скрытых частиц окажется в таком коллективе, зависят физические характеристики реальных частиц, например, их массы.
Если нагревать сверхпроводник, то из сверхпроводящего коллектива частицы начнут переходить на верхние уровни. Коллектив начнёт разрушаться, а свойство сверхпроводимости будет ослабевать и в конце концов исчезнет. Нечто подобное происходит и в физическом вакууме. Если его нагревать, то конденсат начнёт испаряться, а массы реальных частиц соответственно уменьшаться, измениться характер взаимодействия между ними. При достижении критической температуры, равной 10 в 16 градусов, в физическом вакууме произойдёт фазовый переход, который должен привести к радикальному изменению его свойств, а следовательно, и свойств реальных частиц. Но, разумеется, сходство между сверхпроводником и вакуумом только аналогия.
Вложения
.jpg
Дирак
.jpg
Фарадей
Галилей.jpg
Галилео Галилей
.jpg
Аристотель
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 10 авг 2009, 13:43

ВСЕЛЕННАЯ: ТЕОРИЯ ИНФЛЯЦИИ

Согласно теории инфляции, в результате спонтанного всплеска физического вакуума образовался первоначальный объём нашей Вселенной размером около 10 в минус 33 сантиметра, содержащий не более 5-10 граммов вещества. Затем произошло примерно следующее. По современным представлениям, физический вакуум обладает гравитационными свойствами. Однако эта гравитация порождает не притяжение, как в обычных условиях, а отталкивание. В современной Вселенной гравитация вакуума либо совершенно отсутствует, либо чрезвычайно мала. Но в начальный период расширения при колоссальной температуре она должна была достигать колоссальной величины. Такое состояние получило название ложного вакуума.
Сперва гравитация вакуума была ниже, чем гравитация обычного вещества. Однако в процессе расширения наступил момент, когда она её превзошла. Именно это обстоятельство и вызвало расширение Вселенной, которое происходило со скоростью, во много раз превышающей скорость света. Это расширение сопровождалось стремительным уменьшением плотности обычного вещества и не менее стремительным понижением температуры.
И хотя согласно теории, эта стадия продолжалась всего около 10 в минус 30 с, за этот малый промежуток времени первоначальный объём Вселенной возрос примерно в 10 в 50 раз.
Происходило это расширение по экспоненциальному закону, то есть подобно тому, как растут в мире цены в соответствии со скоростью инфляции.
Во время инфляционного расширения каждые 10 в минус 34 секунды все области нарождающейся Вселенной сперва удваивали свои размеры, а в дальнейшем этот процесс развёртывался в геометрической прогрессии. Все части Вселенной разлетались как при взрыве. Это и был фактически Большой взрыв.
Из вакуума родилось огромное количество реальных частиц вещества с общей массой около 10 в 53 г. При этом вся энергия вакуума перешла в тепловую и Вселенная разогрелась до чрезвычайно высокой температуры. Одновременно с этим исчезло и свойствоенное состоянию ложного вакуума гравитационное отталкивание, сменившись обычной гравитацией, замедляющей расширение. С этого момента дальнейшая эволюция происходила в соответствии с теорией горячей расширяющейся Вселенной. Таким образом, пустое пространство самопроизвольно взорвалось благодаря отталкиванию, присущему ложному вакууму.
Если бы образование пространства-времени происходило в состоянии истинного вакуума, то инфляция не могла бы развиться и Большой взрыв свёлся бы к слабому всплеску.
Теория расширяющейся Вселенной способна разрешить многие из загадок, например, фирмирование однородности и изотропии современной Вселенной. До начала раздувания внутри общего горизонта в близких точках должна была установиться приблизительно одинаковая температура и другие физические условия. Но в период раздувания со сверхсветовой скоростью эти точки оказались стремительно разнесёнными на огромные расстояния друг от друга.
Вопрос: что значит раздувание со сверхсветовой скоростью? Не противоречит ли подобное утверждение одному из фундаментальных положений современной физики, согласно которому передача любых физических взаимодействий в нашей Вселенной не может происходить со скоростями, большими, чем скорость света?
Прежде всего попытаемся разобраться в том, каким способом можно измерить скорость тела, которое проносится мимо неподвижного наблюдателя, скажем, скорость гоночного автомобиля. Для этого выбирается некая мерная линейка и отмечаются моменты времени, когда автомобиль поравняется с её началом и концом. Поделив длину мерной линейки на разность зарегистрированных моментов времени, мы и определим интересующую нас скорость. Примерно таким способом пользуются при определении скоростей гоночных автомобилей во время рекордных заездов. А теперь рассмотрим более сложную ситуацию, когда наблюдатель находится от движущегося тела на очень большом расстоянии. Что может послужить мерной линейкой в подобных условиях? Необходимо мысленно связать с наблюдателем некую систему отсчёта, некий жёсткий каркас. И продолжить этот каркас к тому месту, где находится движущееся тело. Измерив по отношению к нему скорость движения автомобиля, мы тем самым определим и его скростью по отношению к наблюдателю. Это довольно обычный процесс измерения относительной скорости двух удалённых друг от друга тел.
Но при этом должно выполняться одно непременное условие: каркас обязательно должен быть жёстко связанным с наблюдателем. Нетрудно сообразить, что любые деформации системы отсчёта неизбежно приведут к тому, что скорость движения автомобиля, измеренная по отношению к этой системе в том месте, где автомобиль движется, уже не будет скоростью по отношению к наблюдателю.
Вопрос: можно ли ввести такую жёсткую систему отсчёта, необходимую для измерения относительной скорости в период начального расширения Вселенной? Ответ: невозможно. Мощные силы гравитационного отталкивания, действующие в состоянии ложного вакуума, будут неизбежно деформировать любой достаточно протяжённый каркас. А это значит, что в подобном состоянии понятие относительной скорости для удалённых друг от друга точек теряет физический смысл.Именно поэтому расширяющаяся Вселенная может раздуваться как угодно быстро, без нарушения фундаментального принципа предельного характера скорости света.
Итак, точки, удалённые в настоящее время на расстояния, превосходящие расстояние оптического горизонта, в самом начале расширения Вселенной могла располагаться по соседству и обмениваться друг с другом физическими сигналами. Однако и среда в результате стремительного расширения тоже не была абсолютно однородной. Этому помешало возникновение небольших неоднородностей плотности, которые в дальнейшем стали центрами фирмирования скоплений галактик.
Так с помощью новой теории была преодолена одна из главных трудностей, с которой столкнулись авторы горячей расширяющейся Вселенной. Естественное объяснение получила и близость средней плотности вещества в современной Вселенной к критическому значению. Дело в том, что, согласно теории, плотность ложного вакуума в расширяющейся Вселенной в точности равна критической. Поэтому и плотность вещества, возникшего при распаде ложного вакуума, также должна быть равна критической плотности.
Существует и ещё одно любопытное следствие стремительного расширения Вселенной. Из теории вытекает, что после стадии распухания в областях, которые в начальный период достаточно далеко отстояли друг от друга, могла сформироваться различные физические условия. И между такими областями ( доменами ), в процессе расширения, должны были возникнуть доменные стенки.
В процессе дальнейшего расширения из таких областей образовались мини-вселенные, а разделяющие их стенки отдалились очень далеко друг от друга, в частности, от нас за расстояние оптического горизонта.
В этих достаточно удалённых друг от друга областях, различающихся своими физическими свойствами, возможно, по-разному протекали процессы свёртывания многомерного пространства. В результате в различных мини-вселенных могли сформироваться пространства разной размерности.
Инфляционная теория не только помогла преодолеть человечеству трудности, возникшие в теории горячей расширяющейся Вселенной, но из неё вытекал ряд важных следствий.
Главное следствие: Наша Вселенная не единственная в мироздании, а лишь одна из множества вселенных, обладающих разными физическими свойствами.
Вложения
Инфляции.jpg
Инфляции.jpg (16.52 Кб) Просмотров: 9754
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 11 авг 2009, 06:24

ВСЕЛЕННАЯ: ВОЗНИКНОВЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ

Идея, согласно которой из ничего не родится ничто возникла ещё в V веке до н.э. в эпоху Парменидов. Эта идея оказалась одной из самых устойчивых идей, которая прошла через столетия и сохранялась в естествознании в неизменном виде почти до самого последнего времени. Всего 20 лет гипотезу гипотезу о самопроизвольном возникновении в результате чисто физических процессов вещества и энергии из ничего большиство естествоиспытателей считало неприемлимой.
В невозможности возникновения чего-либо из ничего убеждает людей повседневный житейский опыт. Люди привыкли к тому, что одни предметы или объекты всегда образуются из других предметов или объёктов. И что из этого правила не существует исключений.
С другой стороны, известный английский астрофизик П.Девис утверждает, что возникновение чего-то из ничего не только в принципе возможно, но и реально происходит. Например: Из чего возникают мысли и идеи? Мысли, без сомнения, существуют реально, рассуждает Девис, а для их возникновения требуется непосредственное участие головного мозга. Однако мозг обеспечивает лишь реализацию мыслей, но не является их причиной. Сам по себе мозг порождает мысли не в большей степени, чем компьютер - вычисления. Мысли могут быть порождены другими мыслями, а также ощущениями или сведениями, то есть информацией, хранящейся в памяти или поступающей извне. Однако эти соображения не раскрывают природу самих мыслей.
Многие творческие люди говорят, что их произведения - результат неожиданного вдохновения. Таким образом, рождение картины, или стихотворения, или музыкального произведения фактически является примером рождения чего-то из ничего. В пользу подобной точки зрения свидетельствуют высказывания ряда известных современных поэтов, писателей и композиторов.
Можно ли, однако, считать, что из ничего возникают физические объекты в том числе наша Вселенная?!
В принципе можно. Подобной точки зрения придерживаются такие известные физики и астрофизики как Алан Гут из Массачусетского технологического института в США, Сидней Коулмен из Гарвардского Университета, Алекс Виленкин из университета Тафта. Они считают, что ничто - неустойчиво и Вселенная спонтанно распустилась из ничего.
Классическая физика рассматривала Вселенную как гигантский часовой механизм. Новая квантовая физика разрушила эту лапласовскую схему. На атомном уровне материя и её движение неопределённы и непредсказуемы. Разумеется, и атомный мир не свободен полностью от причинности, но она проявляется здесь неоднозначным образом. Главная особенность квантового поведения, которая лежит в основе материи, утрата строгих причинно-следственных связей.
Вопрос: Приминима ли квантовая физика ко Вселенной? Если да, то в каких пределах?
Раняя Вселенная была ограничена весьма малыми размерами. Имеющиеся в распоряжении современной человеческой физики и астрофизики данные говорят, что квантовые законы с момента начала расширения, в так называемую эру Планка, до 10 в минут 43 с играли определённую роль. И действие этих законов следует принимать во внимание вплоть до 10 в минус 32 с с момента начала инфляции.
Как считают некоторые теоретики, именно между этими двумя эпохами существовал момент времени, когда возникла наша Вселенная. По словам С.Науммена, именно в этот момент и совершился квантовый скачок из ничего во время. Современное пространство-время есть не что иное, как реликт той эпохи.
Вопрос: Откуда взялась энергия, необходимая для инфляционного расширения? Ведь существует закон сохранения энергии, а энергия начальной Вселенной была равна 0. Но дело в том, что закон сохранения энергии в его обычной форме к инфляционной Вселенной неприменим. Сам процесс инфляционного расширения формирует возрастание энергии вакуума. И лишь квантовый распад ложного вакуума положил предел этому процессу.
Существует притча о мальчике, вытянувшем себя из болота за шнурки собственных ботинок. Самосоздающаяся Вселенная очень напоминает этого мальчика: она вытянула себя за собственные шнурки. Этот процесс получил название бутстрэпа. Балгодаря своей природе Вселенная возбудила в себе всю энергию, которая была необходима для создания и оживления материи, а также инициировала породивший её взрыв. Этому космическому бутстрэпу человечество обязано своему существованию.
Вопрос: что существовало и что происходило до инфляции? Иными словами, каким образом пространство и ложный вакуум могли возникнуть из ничего? По существу, идея космического бутстрэпа близка к теологической концепции сотворения мира из ничего сверхъестественной силой.
Возможно, предшествовашее инфляции состояние ложного вакуума оказалось предпочтительнее благодаря характерным для него экстремальным условиям. Но Вселенная так или иначе реально возникла, и квантовая физика представляет собой единственную область современной человеческой науки, которая позволяет рассматривать события, происходящие без видимых причин.
А откуда взялось само пустое пространство? Если, согласно квантовой теории, из ничего могут рождаться частицы, то не может ли аналогичным образом рождаться из ничего и пространство? В частности, расширение современной Вселенной есть не что иное, как разбухание пространства. С каждым днём наша Вселенная увеличивается на 10 в 18 кубических световых лет.
Согласно новой космологии, начальное состояние космоса вообще не играло никакой роли, так как вся информация о нём полностью стёрлась в ходе инфляции. Наблюдаемая нами Вселенная несёт на себе лишь отпечатки тех физических процессов, которые происходили с момента её начала. Тысячилетиями люди считали, что из ничего не родиться ничто, сегодня же можно утвержать, что из ничего произошло всё.
Если бы мы жилы в воображаемом мире, в котором те или иные объекты время от времени возникают ниоткуда, то, видимо, идею возникновения из ничего и самой Вселенной мы воспринимали бы как нечто вполне возможное. Но, между прочим, подобный воображаемый мир не так уж сильно отличается от нашего реального мира. Если бы мы обладали способностью воспринимать поведение атомов и других микрообъектов не с помощью специальных приборов, а непосредственно с помощью собственных органов чувств, нам бы довольно часто приходилось наблюдать объекты, которые появляются и исчезают без видимых причин.
Так, например, в очень сильных электрических полях при критическом значении напряжённости начинают из ничего возникать электроны и позитроны. Значение напряжённости, близкое к критическому, существует возле ядра атома урана, состоящего из 92 протонов. А если бы существовал химический элемент, в ядре атома которого содержалось бы 200 протонов, то вблизи такого ядра происходило бы спонтанное рождение электронов и позитронов. Это особый вид радиоактивности, когда распад испытывает пустое пространство - физический вакуум.
Аналогичные процессы происходят вблизи поверхности чёрных дыр, где гравитация столь сильна, что пространство вокруг буквально кишит непрерывно рождающимися частицами. Это явление, получившее название излучения чёрных дыр, было теоретически открыто Стивеном Хокингом.
Таким образом, современная человеческая наука рисует картину однородной, самосогласованной в больших масштабах Вселенной. Именно эти обстоятельства позволяют говорить о Вселенной как о едином целом. Природа этих свойств долгое время оставалась загадкой для человечества. Но теперь стало известно, что своеобразные инструкции для создания такого космоса заключались в законах природы.
Вложения
Вселенная.gif
Ранняя Вселенная
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 13 авг 2009, 19:49

ВСЕЛЕННАЯ: ДЖИ-ПИ 1953

Английские радиоастрономы из обсерватории Джодрелл-Бенк обнаружили в районе созвездия Лебедь пульсар, который вошёл в астрономический каталог под индексом Джи-Пи 1953.
Первый пульсар в истории современного человечества был открыт в 1967 году.
Пульсар - космический объект, являющийся источником необычайно стабильного импульсного радиоизлучения, в котором импульсы следуют один за другим через абсолютно одинаковые промежутки времени.
Первый обнаруженный пульсар по-началу всеръёз был принят за искусственный радиопередатчик какой-то инопланетной цивилизации. И только спустя некоторое время удалось установить, что пульсары на самом деле представляют собой не что иное, как быстро вращающиеся нейтронные звёзды.
Вследствие небольших размеров нейтронные звёзды очень быстро вращаются. Благодаря этому радиолуч, исходящий из какой-либо точки или области поверхности такой звезды, будет описывать окружности в пространстве. И его периодические пересечения с антенной радиотелескопа будут регистрироваться как непрерывная серия следующих друг за другом радиоимпульсов.
Поскольку пульсар Джи-Пи 1953 был уже далеко не первым пульсаром, зарегистрированным астрономами, его открытие скорее всего прошло бы незамеченным, но вскоре выяснилось, что он обладает необычными свойствами, отличающими его от всех других подобных объектов.
У первого открытого пульсара временные интервалы между последовательными радиоимпульсами были настолько одинаковы, что по ним можно было проверять ход самых точных атомных часов. Однако теория говорит о том, что этот интервал изменяется с течением времени. Дело в том, что благодаря взаимодействию вращающейся нейтронной звезды с окружающей плазмой, скорость её вращения постепенно уменьшается и соответвтенно растёт период радиопульсаций, то есть промежуток времени между следующими друг за другом импульсами. Часы пульсара как бы замедляют свой ход. Зная это замедление, можно вычислить возраст нейтронной звезды. Оказалось, что средний возраст пульсаров в нашей Вселенной составляет около 10 миллионов лет.
Однако часы, связанные с пульсаром в Лебеде, как выяснилось, идут почти без отставания. Иными словами, у пульсара Джи-Пи - 1953, в отличие от его космических собратьев, период пульсации почти не менялся. К такому заключению пришли радиоастрономы, систематически наблюдавшие за этим объектом с помощью крупнейшего радиотелескопа Аресибо на острове Пуэрто-Рико. Во всяком случае, измерения периода оказались настолько малы, что минимальная продолжительность существования пульсара Джи-Пи 1953, вычисленная упомянутым выше способом, должна составлять как минимум 45 миллиардов лет.
Но 45 миллиардов лет - это промежуток времени почти в 3 раза превосходящий принятый современной человеческой наукой возраст нашей Вселенной. Согласно существующим астрономическим данным, с момента начала расширения первоначального сгустка и до сегодняшнего дня прошло всего около 18 миллиардов лет. Вопрос: как же совместить эти крайне противоречивые данные?
Рассказывают, что известный американский астроном Ф.Дрейк сказал по этому поводу приблизительно следующее: Очень возможно, что существует небольшая часть мирового пространства, преспокойно пережившая то начальное раздувание, которое дало начало нашей Вселенной. Вероятно, в этой зоне материя по каким-то причинам сохранилась в своём первоначальном виде.
Вопрос: Как мы определяем возраст нашей Вселенной? На одном из отдалённых от нас этапов её истории из расширяющегося вещества сформировались звёздные системы - галактики, которые и по сей день продолжают разлетаться во все стороны. Мысленно обращая их движение вспять, можно определить промежуток времени, отделяющий современную эпоху от начала расширения.
Но не слишком ли это упрощённый метод? Ведь пустота далеко не всегда свидетельствует о том, что мы находимся на правильном пути. Почему бы, например, не допустить, что Вселенная не всегда расширялась с одинаковой скоростью - в том же темпе, что и в наше время, что в её истории были периоды замедления, а следовательно, её возраст может оказаться больше того, который вычислен, исходя из идеи равномерного расширения.
И для такого предположения есть основания.
Когда астрономы занялись изучением квазаров, этих удивительных объектов, расположенных у границ наблюдаемой Вселенной и излучающих колоссальные количества энергии, примерно в 100 раз превосходящие излучения энергии самых больших галактик, то обнаружилось, что на некотором расстоянии от нас их сконцентрировано особенно много.
Стоит напомнить, что в астрономии расстояние до того или иного космического объекта - это мерило его удалённости не только в пространстве, но и во времени. Чем дальше этот объект от нас находится, тем в более отдалённом прошлом мы его наблюдаем. Поэтому концентрация квазаров на некотором определённом расстоянии от нас, по-видимому, означает, что либо на определённом этапе эволюции Вселенной был период, когда этих объектов возникало особенно много, либо скорость разбегания галактик, то есть расширения Вселенной, в разные эпохи была неодинакова.
Астрономы Шкловский и Кардашев высказали гипотезу о том, что расширение Вселенной происходило не непрерывно, а с остановками. Задержка произошла в тот момент, когда радиус расширяющейся Вселенной достиг как раз той области, где наблюдается концентрация квазаров. В течение последующих примерно 50 миллиардов лет Вселенная почти не расширялась, и за это время успело образоваться много квазаров. В этом случае возраст Вселенной может достигать 70 миллиардов лет, и в ней вполне могут существовать объекты и гораздо более старые, чем пульсар Джи-Пи 1953.
Таким образом, модель Шкловского-Кардашева снимает вопросы, возникающие при определении возраста Джи-Пи 1953. Но одновременно снимается и уже известная проблема теории горячей расширяющейся Вселенной, связанная с отсутствием физических неоднородностей на расстоянии оптического горизонта, проблема, которая вместе с некоторыми другими привела к разработке теории инфляционной Вселенной. За время длительной паузы расширения световой луч успеет несколько раз обойти всю Вселенную, и, следовательно, взаимодействие между любыми её объектами, даже самыми удалёнными друг от друга, становится вполне возможным.
Вопрос: Как объяснить, не прибегая к теории инфляционной Вселенной, фактически наблюдаемую однородность и изотропию Вселенной, означающую, что свойства её любых достаточно больших областей приблизительно одинаковы, а любые направления равноправны?
Теоретики В.А.Белинский, Е.М.Лифшиц, И.М.Халатников обнаружили неизвестное ранее решение уравнений Эйнштейна, согласно которому расширение Вселенной может носить колебательный характер, особенно бурный на самых ранних этапах. В тот период каждый элементарный объём вещества не только испытывал расширение, но и осциллировал, то есть то растягивался то сжимался.
Опираясь на этот результат, учёный США Мизнер предложил физическую модель Вселенной, в котором на раннем этапе отсутствует оптический горизонт и возможно перемешивание неоднородностей, а следовательно, и выравнивание физических условий. Эта модель получила название модели перемешанного мира, или модели миксмастера. По идее Мизнера, в рамках подобной модели свет успевает обойти мир большее число раз по всем направлениям.
В модели миксмастера процесс удаления Вселенной от начала расширения носит колебательный характер, причём любой момент мирового времени отделяет от начального момента бесконечное число колебаний.
Благодаря этому в модели миксмастера, хотя и существует начальный момент Т = 0, Вселенная всё равно оказывается бесконечной во времени. Бесконечной в том смысле, что с начального момента в ней произошло бесконечное число событий.
Таким образом, в модели миксмастера мы сталкиваемся с парадоксальной ситуацией: с одной стороны, космологическое время имеет начало, а с другой - оно является бесконечным. И чем дальше мы углубляемся в бесконечное прошлое, тем медленнее оно течёт.
Характерно, что подобно Эйнштейну, Мизнер в своей модели связывает время с материей. Он говорит: Материя не существует в пространстве и во времени; материя сама формирует своё пространство и своё время.
Вложения
Лебедь 3.jpg
Созвездие Лебедь
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 15 авг 2009, 16:39

ВСЕЛЕННАЯ: ВОЗРАСТ

От того, в какой мере измеренная учёными продолжительность существования небесных тел соответствует истинному положению вещей, во многом зависит справделивость человеческих представлений об истории Вселенной и её будущем.
До сравнительно недавнего времени возраст Земли считался твёрдо установленным фактом. В 1956 году он был определён приблизительно 4,5 млрд лет. Что же касается возраста Вселенной, то исходя из скорости разбегания галактик, он принимался равным промежутку времени от 10 до 29 млрд лет. Отличие этих чисел в 2 раза не слишком беспокоило астрофизиков и космологов, поскольку это расхождение считалось следствием некоторой неточности наблюдательных данных.
Однако в действительности ситуация не столь проста и очевидна, как это принято было считать. Дело в том, что за последние годы был обнаружен ряд фактов, которые не только не укладываются в существующие представления о сроках существования космических тел и их систем, но и нередко вступают в очевидные противоречия друг с другом.
Что касается возраста Земли, то возможность его экспериментального пределения, не зависящего от различных мифологических представлений, по сути дела, появилась лишь в 20 веке, в связи с открытием явления радиоактивности. Уже в 1926 г. были получены первые экспериментальные данные о нижнем пределе возраста Земли, основанные на содержании свинца в урановых рудах, накопление которого является конечной стадией радиоактивного распада урана. Этот нижний предел составил тогда 1,5 миллиарда лет. Однако спустя некоторое время Э.Резерфорд, исходя из содержания в урановых рудах изотопов урана-235 и 238, увеличил этот предел до 3 миллиардов лет.
Наконец, в том же 1926 году было высказано предположение, что Земля и найденные на её поверхности метеориты образовались в процессе формирования Солнечной системы в одно и то же время. И следовательно, по возрасту небесных камней можно определить и возраст Земли. Используя уран-свинцовый метод, исследователи пришли к заключению, что возраст Земли составляет 4,55 млрд лет. К аналогичным результатам при определении возраста метеоритов приводили и другие методы, основанные на анализе так называемого изотопного состава других, содержащихся в метеоритах, элементов.
При этом, однако, предполагалось, что изотопный состав этих элементов на Земле в точности совпадал с их составом в метеоритах, хотя этот факт не является строго доказанным. Поэтому полученные при указанном предположении результаты не могут считаться ни безусловно очевидными, ни тем более окончательными. По-видимому, можно лишь утверждать, что Земля существует не менее 4,5 млрд лет. Дело в том, что по мнению большинства геологов и геофизиков, твёрдая поверхность Земли была многократно переработана под действием как земных, так и космических факторов. А это значит, что на Земле в принципе могли сохраниться образцы пород, относящихся к значительно более древним эпохам её существования.
И соответствующие данные, не укладывающиеся в общепринятую хронологию, обнаруживались неоднократно. Так на Кольском полуострове были найдены породы, возраст которых около 6,5 млрд лет, в Карелии - около 8 млрд лет, а в Мончегорском массиве - даже около 11 млрд лет. Особый интерес представляют собой данные, полученные при бурении Кольской сверхглубокой скважины. В частности, возраст мраморов, извлечённых с глубины 5660 метров, оказался равным 13 млрд лет.
Справедливость требует отметить, что ортодоксально мыслящие учёные, стремясь сохранить устоявшиеся представления о возрасте Земли, пытались в каждом конкретном случае объяснить подобные результаты несовершенством методов определения возраста образцов. ПРи этом характерно, что все подобные возражения трактовались только в пользу уменьшения их возраста.
Разумеется, было бы преждевременно утвержать, что полученные результаты о возрасте отдельных земных пород, превышающем 4,5 млрд лет, представляют собой окончательно установленную истину. Но они, во всяком случае, свидетельствуют о наличии весьма серъёзных проблем. Тем более, что согласно последним данным результаты определения возраста некоторых метеоритов также обнаруживают весьма солидный разброс - от 5 до 26 млрд лет.
Естественно, необходимо сопоставить результаты определения возраста Земли по геологическим данным с представлениями современной астрономии о возрасте других космических тел и их систем.
Ещё в 1930-е г.г. казалось, что возраст нашей Вселенной около 2 млрд лет. И, таким образом, получалось, что Солнечная система в лучшем случае образовалась на самой ранней стадии расширения Вселенной. Это оказалось одной из самых серъёзных проблем принятой в то время теории. Затем, когда Хаббл открыл физическое разбегание галактик и определил значение величины, связывающей расстояния до разлетающихся объектов со скоростями их разлёта ( постоянная Хаббла ). Но в то время значение этой постоянной отличалось от принятого в настоящее время примерно в 10 раз. Исходя из этого и возраст нашей Вселенной оценивался в 7-8 млрд лет. Но определенный астрономами возраст шаровых звёздных скоплений оказался равным 9 и даже 12 млрд лет. Однако в дальнейшем на проятжении сравнительно короткого промежутка времени и эти данные вновь были пересмотрены в сторону увеличения как возраста Вселенной, так и возраста составляющих её объектов. В результате в настоящее время возраст Вселенной считается равным 10-20 млрд лет, что устраняет противоречия с оценками продолжительности существования Земли.
Однако, по мнению астрофизика А.М.Чечельницкого, новейшее развитие космологии не только не устранило прежние проблемы, но и добавило новые. Так, например, возраст многих сравнительно небольших объектов, принадлежащих центральной подсистеме Млечного Пути, не вписывается в общепринятый в настоящее время верхний предел возраста Вселенной, составляющий 20 млрд лет. И есть веские основания предполагать, что возраст некоторых далёких от нас грандиозных по своим масштабам космических систем ещё значительно больше. В то же время нет основанийсомневаться в результатах работ таких астрономов как Вокулер, Сандедж и другихопределивших величину постоянной Хаббла равной 50 км/с на один мегапарсек, что соответствует возрасту Вселенной именно в 20 млрд лет. Возник очередной парадокс, который пока не имеет решения. Однако не исключено, что связь между постоянной Хаббла и возрастом Вселенной в действительности значительно сложнее, чем кажется современной астрофизике.
Впрочем, существуют и другие подходы к определению возраста Вселенной. Например, опирающиеся на теорию синтеза тяжёлых элементов, труды Д.Фаулера, удостоенные в 1983 г. Нобелевской премии, приводят к заключению, что такой синтез начался, с точностью до нескольких млрд лет, около 19 млрд лет назад. Однако сравнительно недавно был определён возраст нашей Галактики, значительно превосходящий прежние оценки. Нельзя также игнорировать полученные в последние годы данные, согласно которым расстояние от Солнца до центра Галактики составляет лишь около 0,7 того расстояния, которое принималось ранее. Этот результат и связанный с ним пересмотр шкалы космических расстояний ведёт к пересмотру продолжительности расширения Метагалактики.
На основании положения о том, что любые взаимодействия и возмущения не могут распространяться со скоростью, превосходящей скорость света в пустоте, делается заключение о конечности объёма нашей Метагалактики, а также о существовании предельного горизонта видимости. Вопрос:Что же находится за этим горизонтом? На этот вопрос современные традиционные астрофизика и космология человечества ответить не могут, точно так же как не могут однозначно ответить и на вопрос о том, что было до начала расширения. Существует, правда, теория, согласно которой наша Вселенная образовалась в результате флюктуации физического вакуума ( теория инфляционной Вселенной ), однако убедительные доказательства справедливости этой теории пока не получены.
Нельзя не упомянуть и ещё об одном несоответствии. В современной физике элементарных частиц время жизни протона оценивается величиной 10 в 32 лет. Между тем считается, что время жизни нашей Вселенной составляет максимум 2 х 10 в 20 лет. Казалось бы, это несоответствие должно по меньше мере настораживать. Современные космологи объясняют это тем, что возраст системы каких-либо объектов может быть существенно меньше, чем возраст составляющих её элементов. И хотя в подобных рассуждениях есть определённая логика, стоило бы задуматься и над иной возможностью: не может ли наша Вселенная существовать минимум столько же лет, сколько составляющие её атомы водорода.
Нельзя не обратить внимание на то обстоятельство, что с развитием представлений об эволюции Земли и Вселенной, начиная от религиозных мифов и заканчивая современной научной картиной мира, оценки возраста Земли и Метагалактики неизменно возрастали. И уверенность теоретиков в окончательности тех или иных выводов нередко сменялись новым, зачастую прямо противоположными представлениями.
Однажды Д.Фаулер сказал: КРАСИВЕЙШИЕ ТЕОРИИ ГИБНУТ, ИСТЕРЗАННЫЕ УРОДЛИВЫМИ ФАКТАМИ - напомнив таким образом, что НЕЛЬЗЯ ПРЕВРАЩАТЬ ТЕ ИЛИ ИНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ НАУЧНЫЕ ВЫВОДЫ В ДОГМАТЫ ВЕРЫ.
А это означает, что человеческой науке принципиально противопоказан яростный консерватизм и её развитие тесно связано с появлением новых оригинальных идей, котоырм, не смотря на всю их экзотичность, необходимо уделять самое серъёзное внимание.
Вложения
2.jpg
Хаббл
2.jpg (14.46 Кб) Просмотров: 9733
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 16 авг 2009, 12:14

ВСЕЛЕННАЯ: ЦИКЛИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВСЕЛЕННОЙ

Если фаза расширения нашей Вселенной со временем всё-таки сменится фазой сжатия, то не исключено, что после этого опять произойдёт новое расширение - и так без конца. И в соответствии с этой возможностью человеческими учёными разработан ряд теоретических моделей подобных циклических Вселенных.
Идея вечного возвращения, или круга времён, существовала и в древнегреческой философии и в философских системах Индии, Китая, Ближнего Востока.
В 1949 году математик Курт Гёдель выступил в Принстонском университете, где в то время работал А.Эйнштейн, с докладом: Время в общей теории относительности, в котором доказывал возможность замкнутых мировых линий для некоторого класса моделей Вселенной. В переводе с языка теории относительности на обычный это означает, что при некоторых условиях Вселенная может возвращаться к своему исходному состоянию и в дальнейшем в точности повторять раз за разом уже пройденные циклы.
Ситуация весьма заманчивая для авторов научно-фантастических произведений. Если бы модель Гёделя соответствовала действительности, то это означало бы, что все события, происходящие в окружающем нас мире сегодня, когда-то уже происходили и притом не один раз.
Альберт Эйнштейн присутствовал на докладе Гёделя, однако сейчас очень трудно судить о его подлинном отношении к излагавшимся идеям. На этот счёт воспоминания очевидцев расходятся. Согласно одним из них, Эйнштейн в ходе развернувшейся дискуссии заметил, что результаты, изложенные в докладе, ему не нравятся, согласно другим - он, наоборот, отнёсся к идеям Гёделя с симпатией.
Много лет спустя индийский физик-теоретик С.Чандрасекар подробно исследовал модель, предоженную Гёделем, и пришёл к выводу, что возникающие в ней замкнутые траектории лишены физического смысла. Однако при этом Чандрасекар использовал метод так называемого физически разумного выбора. А подобный метод всегда связан с какими-либо произвольными интуитивными допущениями, и ему в полной мере доверять нельзя.
Правда, настораживает и то, что Вселенная гёделевского типа должна обладать парадоксальными свойствами. Например, в ней теряют смысл такие понятия как раньше чем и позже чем, то есть, по существу, утрачивают своё значение такие фундаментальные свойства времени, как единая направленность и необратимость.
Но в конце концов дело даже не в том, верна или неверна модель, предложенная Гёделем. Ведь эта модель - только специальный частный случай. Существуют и другие модели, которые удовлетворяют уравнениям теории относительности и содержат замкнутые линии времени.
Чандрасекар: Тот факт, что ситуация с возвращением в прошлое, описанная Гёделем, не происходит в предложенной модели, не исключает вообще подобной возможности в рамках общей теории относительности. Хорошо бы, конечно, доказать для общего случая невозможность замкнутых временоподобных мировых линий, но сейчас можно только сказать, что частный пример, предложенный Гёделем, оказался неверным.
Во всяком случае, показать, что подобные модели противоречат уравнениям общей теории относительности, никому не удалось.
Иными словами, из того, что циклические вращения Вселенной к прошедшему невозможны в специальной модели, предложенной Гёделем, ещё не следует, что вообще не может существовать мир с замкнутыми линиями времени. Это ещё необходимо доказать. Кстати, возможность циклической Вселенной допускает и Дрейк.
Дрейк: Если наш пульсар действительно является остатком старой Вселенной, то кто может утверждать, что до неё не было ещё одной, а там ещё и ещё.
Если повторяющая себя Вселенная в духе Гёделя пока что остаётся весьма маловероятной возможностью, которая хотя формально и не опровергнута, но ничем и не подтверждена, то другие варианты циклических моделей разработаны более детально. В этих моделях Вселенная пульсирует, то расширяясь, то сжимаясь и всякий раз проходя при этом стадию сверхплотной горячей плазмы.
Одна из таких моделей разработана английским астрономом Т.Голдом. Она основана на том, что современная теория в принципе допускает обращение времени. Если в уравнениях этой теории заменить направление течения времени на противоположное, то все события потекут в обратном порядке.
Вдохновившись деятельностью Голда, другой английский астрофизик П.Девис решил построить свою Вселенную, в известной мере противоположную голдовской. В этой Вселенной направление течения времени в каждом новом цикле также меняется на противоположное, но в промежутке между соседними циклами, в период наибольшего сжатия, оно вообще не имеет направления. Что это значит с физической точки зрения, сказать трудно, поскольку в современных физике и астрофизике вопросы, связанные с поведением материи в экстремальных условиях, по существу, не разработаны.
Любопытно также, что модель Девиса допускает проникновение черех область наибольшего сжатия некоторых физических процессов из одного цикла в другой, разумеется, с соответствующей переработкой. Именно в свете подобной возможности Девис пытается толковать так называемое реликтовое излучение. Согласно существующей теории, это излучение должно было возникнуть на одной из ранних стадий расширения Вселенной и равномерно заполнить всё мировое пространство. Однако в модели Девиса реликтовое излучение приобретает совершенно иной, и, прямо скажем, неожиданный смысл. Это уже не посланник из прошлого, а отголосок будущего. Именно отголосок, а не предвестник. Своеобразная радиозаря того цикла в эволюции Вселенной, который ещё только должен наступить в будущем. При этом во Вселенной Девиса нарушается один из фундаментальнейших принципов современного естествознания, так называемый принцип причинности - следствия не могут опережать свои причины.
Существует ещё одна модель развития Вселенной во времени, в известном смысле противоположная как модели Девиса, так и ряду других циклических моделей. Она разработана одним из учеников Эйнштейна Дж.Уилером. И в этой модели Вселенная тоже пульсирует, то сжимаясь, то раздуваясь, но всякий раз она возрождается из сверхплотного сгустка в ином виде, с новыми характерными параметрами и даже новым набором элементарных частиц. Мало того, во Вселенной Уилера нет вообще времени в обычном понимании этого слова - нет настоящего и нет будущего.
Никто не возьмёт на себя смелость утверждать, что модели Голда, Девиса, Уилера и им подобные и есть точное описание нашей Вселенной. Идёт поиск. Нащупываются новые направления. Оцениваются и переобцениваются различные идеи. Осмысливаются новые факты.
И ценность перечисленных выше моделей на данном этапе развития человеческой науки о Вселенной определяется не только степенью соответствия реальному положению вещей, сколько их эвристическим характером. Они побуждают к поиску новых пространственно-временных представлений, новых неизвестных фундаментальных физических закономерностей, новых форм причинных связей.
Вложения
.jpg
Голд
.jpg (12.66 Кб) Просмотров: 9724
и Эйнштейн.jpg
Гёдель и Эйнштейн
.jpg
Дж. Уилер
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 31 авг 2009, 06:58

ВСЕЛЕННАЯ: ФРАКТАЛЬНАЯ ВСЕЛЕННАЯ

До 1980 года в человеческой астрофизике господствовало представление о расширяющейся однородной и изотропной Вселенной, то есть о такой Вселенной, основные свойства которой приблизительно одинаковы для достаточно больших областей пространства и для всех направлений. Однако исследования последних десятилетий заставили всеръёз задуматься над тем, что привычаня фридмановско-хаббловская модель расширяющейся Вселенной, обладающей поперечником от 10 до 20 миллиардов лет, слишком проста, чтобы быть достаточно точным отражением реальной Вселенной и, тем более, нашей области мироздания.
В 80 - х г.г. 20 века в качестве дополнения к теории горячей расширяющейся Вселенной, у истоков которой были физик Георгий Гамов и учёный Жорж Леметр, теоретиком США Гутом и астрофизиком СССР Линде была разработана теория инфляционной, или раздувающейся, Вселенной, которая возникла в результате флюктуации физического вакуума и за короткие мгновения увеличившая объём первоначального небольшого сгустка вещества по меньшей мере в 10 в 50 раз. Уже одно это обстоятельство наводит на мысль о том, что по отношению к материальному миру, частью которого является человечество, вполне применимо представление о практической бесконечности. Кроме того, из теории расширяющейся Вселенной вытекает, что в ней должно было образоваться великое множество обособленных областей - доменов, каждый из которых может обладать свойствами, не похожими на свойства нашей Вселенной. Это могут быть иные фундаментальные законы физики, иная геометрия, иное, возможно даже, дробное число измерений, а также иной характер течения времени.
Физик-теоретик Р.Толмен: Вселенная в целом вовсе не обязательно обладает теми же свойствами, что и видимая нами её часть.
Такая картина формирования окружающей нас области мира весьма напоминает рост дерева из отдельного семечка и обзаводящегося множеством ветвей с бесчисленными отростками и ответвлениями.
Астрофизик РФ Ф.Цицин: Древо - суть и символ глубинных связей между причинами и следствиями, корнями и короной, тем, что вытекает из небытия, и тем, к чему устремлено развитие Вселенной - частный, но чрезвычайно типичный случай отсутствия непрерывности и целочисленности, присутствия дискретности, квантованности, при сохранении подобия на всех масштабах - в пространстве и во времени. Древо - универсальный образ для самых разнообразных процессов, способ, коим ткётся пространственное лоно Вселенной, выражение Единства и целесообразности всего сотворённого в мире. Такие дробные свойства Вселенной, именуемые фрактальностью, стали серъёзно обсуждаться лишь последние 15 лет, поколебав тем самым 50-летнее господство классической релятивистской космологии.
Речь идёт о том, что за последние примерно 30 лет получил право на существование совершенно новый и довольно неожиданный аспект окружающего нас мира. Оказалось, что наша Вселенная является не целомерной, а фрактальной, состоящей сплошь из фрактальных систем. Астрофизики с некоторым удивлением осознали, что мир, в котором мы живём, состоит из объектов и систем дробной размерности. Это оказалось весьма неожиданным по той причине, что до самого недавнего времени учёные имели дело с объектами, во-первых, целочисленной, а, во-вторых, сравнительно небольшой, минимальной размерности. В самом деле, размерность точки равняется нулю, размерность прямой линии - единице, плоскости - двум, а различных тел - трём.
Но в 1908 г. Г. Минковский предложил четырёхмерную трактовку теории относительности, в которой роль четвёртого измерения играет время. И это был только первый толчок. Вслед за тем появились модели с 5 и 6 измерениями, а сравнительно недавно - в различных теориях возникли операции с 10 и 11-мерными физическими пространствами. В конце концов дошло дело до 506 измерений.
Что же касается математиков, которые в меньшей степени, чем физики, ограничены реальными свойствами материального мира, то с лёгкой руки великого Д.Гильберта они уже давно оперируют и с пространствами бесконечномерными.
Однако до последнего времени речь шла лишь о целых числах. А теперь оказалось, что наша Вселенная на самых разных уровнях заполнена объектами с дробной размерностью. Это открытие произвело, пожалуй, не меньший эффект, чем обнаружение частиц с дробным электрическим зарядом - кварков. Но если кварки до сих пор остаются теоретическими объектами, то в данном случае оказалось, что фрактальной природой, то есть дробными размерностями, обладает не только Вселенная, но и многие привычные объекты и структуры окружающего нас мира. К их числу относятся такие процессы, как эрозия почвы, сейсмические явления, химические реакции, солнечные пятна и скрытая масса галактик, фрагментация протогалактической среды, переменные звёзды, и даже совокупность ресничек на стенках кишечника. Иными словами, фрактальные формы существуют буквально повсюду.
Бенуа Мандельброт ( стоял у истоков фрактальных представлений ): Учёные с немалым удивлением и восторгом уясняют для себя, что многие и многие формы, которые они до сих пор вынуждены были характеризовать как зернистые, гидроподобные, похожие на морские водоросли, странные, запутанные, ветвистые, ворсистые, морщинистые и т.п., отныне могут изучаться и описываться в строгих количественных терминах. Фрактальные множества, считавшиеся до сих пор чем-то исключительным, в некотором смысле должны стать правилом.
Остаётся лишь удивляться тому, что земные учёные столетиями не замечали того, что сейчас выглядит как совершенно очевидное. Но как уже не раз бывало в науке, стоит хотя бы одному это очевидное обнаружить, как вслед за ним очень быстро прозревают и все остальные. И это влечёт за собой существенные изменения в научной картине мира.
И.Ефремов: Смотрите, как повсюду окружают нас непонятные факты, как лезут в глаза, кричат в уши, но мы не видим и не слышим, какие большие открытия таятся в их смутных очертаниях.
А.Ф.Левольд: Истина бывает часто настолько проста, что в неё не верят.
История обнаружения фрактальности довольно характерна для развития естественных наук и весьма поучительна. Всё началось с мысленного эксперимента, осуществлённого Б.Мандельбротом. Он обратил внимание на то, что длина участка береговой линии моря между какими-либо двумя пунктами зависит от того, как её измерять, то есть от длины линейки. Однако осознав довольно очевидный факт, Б.Мандельброт на этом не остановился, как поступили все его предшественники. А задумавшись над проблемой устройства Вселенной, пришёл по аналогии к выводу и об её фрактальном строении. Тем самым догматический барьер в устоявшемся сознании научного сообщества, убеждённого в том, что во Вселенной для фрактальности нет места, был, наконец, преодолён. И картина мира, в том числе и его астрономическая картина, необратимо изменилась. По мнению Ф.Цицина, какие бы изменения эта картина ни претерпела в дальнейшем, аспект фрактальности вошёл в её твёрдое ядро принципов-постулатов и не будет изъят ни при какой ревизии.
Таким образом, современное естествознание приходит к выводу о том, что все системы, существующие в окружающей нас природе, от микромира до Метагалактики, имеют фрактальную структуру, то есть обладают дробной размерностью. Вопрос: Какой физический смысл имеет пространство с дробной размерностью или вообще любой фрагмент с фрактальными свойствами? По мнению Ф.Цицина, это структура пространственно-иерархического типа с постепенно убывающим, но в то же время строго закономерным единообразным заполнением объёма ( пример: крона зимнего дерева с опавшими листьями ).
Вопрос: А существуют ли в самой природе пространства с дробной размерностью и мыслимо ли такое пространство вообще? По утверждению Ф.Цицина, такой объект в последние годы появился, правда, только в теории. Этот уникальный и пока единственный объект - сама Большая Вселенная в модели хаотического раздувания, разработанной А.Линде. Она обладает фрактальной природой по построению в силу случайного, или стохастического, процесса раздувания в пространстве и во времени.
Правда, многое ещё остаётся неясным. Например, земные учёные не в силах представить себе, что могла бы означать дробная размерность времени.
Л.Д.Ландау: Если надо, мы можем понять даже то, что не можем представить.
Хорошо известно, что математика в процессе своего самостоятельного развития, так сказать, заблаговременно не раз подготавливала математический аппарат, понятия, методы, алгоритмы и даже целые исчисления, которые в период своего появления казались чистой воды абстракциями, но затем находили себе важнейшие практические приложенияв физике, астрономии и в ряде других точных наук. Достаточно напомнить о теории конических сечений, разработанной за несколько сотен лет до н.э. древнегреческим математиком и астрономом Аполлонием Пертским и примерно 2 тысячи лет спустя использованной И.Кеплером при формулировании законов движения планет вокруг Солнца. Или о тензорном исчислении, разработанном Риччи и нашедшем важнейшие применения в современной теоретической физике. Или о теории групп, без которой не обходятся многие физические теории. Или о геометрии Лобачевского, ставшей математической основой общей теории относительности.
Физик Генрих Герц: Нельзя избавиться от ощущения, что математические формулы живут независимой жизнью, что они умнее своих изобретателей, что мы получаем из них больше, чем в них было в своё время вложено.
Поэтому можно считать симптоматичным, что математический аппарат, соответствующий фрактальным представлениям, подготавливался уже на протяжении нескольких сотен лет трудами Лейбница, Эйлера, Лапласа, Фурье, Лиувиля, Римана и др. Хотя достаточно полное обобщение этих исследований было достигнуто только во второй половине 20 века н.э. в работах итальянского математика Тарди, а затем независимо А.Летинковым в СССР и Л.Грюнвальдом в Праге.
В дальнейшем, правда, наступил период невостребованности математических достижений в рассматриваемой области. Но у этого факта существуют вполне объективные причины. Дело в том, что долгое время казалось, что такие объекты, системы и процессы, которые требовали бы для своего понимания и описания фрактального математического исчисления в окружающем нас мире, отсутствуют.
Пока фрактальная картина мира находится только в стадии становления. Однако уже можно не опасаться того, что фрактальный математический анализ и фрактальные уравнения остануться и в обозримом будущем без применения. В своё время английский астрофизик и известный популяризатор науки Джеймс Джинс утверждал, что есть творчество математиков, которое никогда не пригодится за пределами самой математики. И в качестве примера он приводил теорию групп, с которой в настоящее время связана едва ли не половина современных физических теорий. История современной человеческой науки не раз подтверждала также правоту математика Ш.Эрмита, утверждавшего, что самым абстрактным спекуляциям математического анализа соответствуют реальные соотношения, существующие вне нас, которые когда-нибудь достигнут нашего сознания.
Вопрос: Что принесёт современному естествознанию дальнейшее развитие представлений о фрактальной картине мира? Опыт развития человеческой науки убедительно показывает, к какому величайшему прогрессу в знаниях о природе приводит обнаружение каких-либо общих черт в различных естественных процессах. Но можно с полным правом утверждать, что за всю историю развития современного естествознания науке ещё никогда не удавалось находить общее в столь многообразных и разнообразных, казалось бы, весьма далёких друг от друга явлениях и процессах, какое было обнаружено с открытием фрактальности.
Вложения
Вселенная.jpg
Фрактальная Вселенная
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 01 сен 2009, 15:41

ВСЕЛЕННАЯ: МЭОН И ПСИХОНЫ

Дальнейшее развитие человеческой науки позволило обнаружить поистине удивительные факты. Оказалось, что вакуумы бывают разные, отличающиеся друг от друга своими свойствами и процессами, которые в них происходят. Например, так называемый хиггсовский вакуум ответственен за то, что различные частицы обладают разными массами. Тем самым получила подтверждение мысль Г.Наана о том, что существующий вокруг нас мир материальных объектов представляет собой порождение физического вакуума.
Л.В.Лесков высказал предположение о том, что в нашей Вселенной, наряду с миром материальных объектов, существует особая разновидность физического вакуума - мэон, обладающая свойствами особого информационного пространства - семантического поля, или поля смысла. К сожалению, о конкретных физических свойствах мэона пока что известно очень немногое. Тем не менее, опираясь на общие фундаментальные представления современной физики, кое о чём можно догадываться.
Как известно, существуют 4 основных физических взаимодействия: сильное или ядерное, электромагнитное, слабое ( связанное с нейтрино ) и гравитационное. По своей силе эти взаимодействия относятся друг к другу как 1:10 в -2:10 в -12:10 в -39. Однако в масштабах 10 в минус 33 см и 10 в минус 43 с эти взаимодействия сливаются в одно общее универсальное взаимодействие, пространство перестаёт быть трёхмерным, а время теряет свою однонаправленность.
Фактически единым пространством-временем на масштабах, о которых идёт речь, является физический вакуум, в том числе и мэон. Поскольку мэон не содержит реальных частиц, в нём не действует второй закон термодинамики, согласно которому в природе должно происходить постоянное обесценение энергии и накопление энтропии. Но поскольку, по мнению многих физиков, именно накопление энтропии определяет однонаправленность времени, то в мэоне эта однонаправленность полностью отсутствует. А следовательно, прошлое и будущее существуют здесь как бы одновременно - синхронно.
Кроме того, не исключено, что мэон свободен и от тех ограничений, которые вытекают из общей теории относительности, в частности, от запрета на передачу физических взаимодействий со сверхсветовыми скоростями. Если это так, то мэон способен передавать информацию со скоростью, намного превышающей скорость света, то есть практически мгновенно.
В 1978 г. физик СССР Н.И.Кобозев высказал предположение, что в атомно-молекулярных структурах нейронных сетей головного мозга человека существует своеобразный вакуум, состоящий из особых сверхлёгких частиц - психонов. Именно эти частицы воспринимают информацию, поступающую из внешнего мира, и передают её мозгу. В результате этого процесса и возникают такие удивительные явления, как интуиция, озарения и тому подобные феномены. Однако для их реализации необходимо, чтобы в окружающем нас мире существовали источники такой информации, своеобразная среда, способная выполнять функции носителей этой информации.
В настоящее время существует несколько теоретических концепций, описывающих явления, происходящие в физическом вакууме. Одна из них разработана физиками РФ А.Е.Акимовым и Г.И.Шиповым. В её основе лежит предположение о существовании абсолютного вакуума, обладающего свойствами кривизны и кручения. Эти учёные изучают так называемые торсионные взаимодействия и торсионные поля, возникающие при вращении и кручении различных материальных объектов. Долгое время считалось, что сила этих полей на много порядков уступает силе других физических взаимодействий. Однако Акимову и Шипову удалось показать, что это представление справедливо только для статических торсионных полей, а поля динамические, возникающие в результате физических процессов, происходящих в физическом вакууме, могут обладать силой, сравнимой с силой электромагнитных взаимодействий, и к тому же такие поля распространяются со сверхсветовой скоростью.
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 02 сен 2009, 12:46

ВСЕЛЕННАЯ: ТЕОРИЯ ТЕНЕВОЙ ВСЕЛЕННОЙ

На протяжении ряда столетий физическая теория была тесно связана с опытом, с экспериментом. Однако к настоящему времени всё как бы перевернулось - лидирующее положение прочно заняли теоретические исследования. А эксперименты, как правило, либо подтверждают, либо опровергают, либо корректируют. И есть такие области природных явлений, в которых эксперимент на современном уровне человеческих знаний не в состоянии проникнуть. К их числу относятся, например, ультрамалые области пространства или предельно большие интервалы пространства-времени. Разумеется, теоретические представления о явлениях и процессах, происходящих в этих областях, не вполне однозначны и не отражают с достаточной степенью достоверности свойства реальности. А некоторые из них настолько экзотичны и необычны, что граничат с фантастикой. И тем не менее, это не просто безответственная фантазия. Ибо эти теоретические конструкции имеют в своей основе физические принципы и представления, которые согласуются с экспериментальными данными в области хорошо изученного круга явлений. Вопрос в том, насколько правомерно их распространение на область неизвестного.
При этом есть надежда на то, что благодаря всеобщей взаимосвязи и взаимозависимости явлений природы рано или поздно удастся даже самые сумасшедшие теоретические построения проверить экспериментально, либо непосредственно, либо путём сравнения их следствий с косвенными результатами.
Одним из таких теоретических предположений, которое в то же время представляет собой одно из следствий теории суперструн, является представление о существовании так называемой Теневой Вселенной. Согласно этой гипотезе, наша Вселенная на каком-то этапе своей эволюции расщепилась на две взаимно проникающие друг в друга половины, которые совпадают всеми своими точками, но очень слабо связаны друг с другом. А может быть, они образовались одновременно из двух разных форм или видов материи. Таким образом, каждая из этих Вселенных является как бы своеобразной тенью другой. Они пронизывают друг друга, словно гравитационные призраки, и не исключено, что мы, живя где-либо в Европе или в Азии, находимся в то же самое время на дне океана или среди горных вершин Теневой Вселенной, а вокруг нас плавают или бродят тени её обитателей.
Некоторые в высшей степени абстрактные и плохо исследованные обобщения теории относительности свидетельствуют о том, что в первичной флюктуации физического вакуума Вселенная могла расщепиться на две половины, вещество которых хотя и во всём подобно одно другому, но вещество, заполняющее одну половину Вселенной, взаимодействует с веществом другой её половины только благодаря гравитации.
Как утверждает теория, это взаимодействие должно сказываться на поведении двойных звёзд и, следовательно, в принципе может быть обнаружено в ходе астрономических наблюдений.
Кроме того, взаимодействие между соседствующими мирами должно определённым образом влиять на величину масс космических объектов. И если измерять массу, скажем, Земли, разными способами, наблюдая за движением искусственных спутников Земли и гравиметрическими и сейсмическими методами, то полученные значения должны отличаться друг от друга. Такие различия действительно обнаружены, однако делать далеко идущие выводы пока ещё рано, так как несовпадение результатов измерений, о котором идёт речь, может объясняться не воздействием теневого мира, а неучтёнными ошибками наблюдений.
Однако есть один факт, который может служить указанием на том, что в Млечном Пути теневого вещества, быть может, содержится достаточно много. Дело в том, что определённая на основе астрономических данных величина её гравитационной массы намного превосходит массу её светящегося вещества. И нельзя исключить, что именно теневая материя и является так называемой скрытой массой.
Между прочим, не исключено, что расщепление Вселенной на нашу и её теневую части было каким-то образом связано с существованием плюс и минус материи. Но может быть, всё объясняется и совершенно иначе.
В теневом мире действуют те же самые физические законы, что и в нашем. Однако это обстоятельство вовсе не обеспечивает и одинаковости существующих в них физических условий. Ведь при одних и тех же физических законах очень многое зависит от конкретных обстоятельств, в которых они действуют: пример - различные физических условий на разных планетах Солнечной системы.
Возникает ряд удивительных проблем. Если всё обстоит именно так и в теневом мире есть разумные обитатели, то нельзя ли установить с ними контакт? Оказывается, в принципе это возможно, поскольку чувствительные детекторы могли бы фиксировать гравитационные излучения. А с помощью передатчиков и приёмников гравитационных волн такие излучения можно было бы передавать в теневой мир, а следовательно и определённую информацию. К сожалению, обычные учёные пока не обладают соответствующей аппаратурой, хотя работы в этой области ведутся в России, США, ЕС, Китае и ряде других стран и являются засекреченными.
Между прочим, творец кибернетики Норберт Винер мечтал о том, что со временем появится возможность с помощью специальной сверхчувствительной аппаратуры записывать полную информацию о физическом, физиологическом и психическом состоянии того или иного человека и передавать эту информацию на любые расстояния, в том числе и космические, с тем чтобы восстанавливать с её помощью в точке приёма такого же точно человека, ничем не отличающегося от оригинала. Это - один из способов тех нуль-транспортировок, которые описаны фантастами во многих произведениях, посвящённым космическим полётам.
И ещё один момент. Нельзя ли в случае реального существования теневого мира каким-то образом зарегистрировать присутствие в окружающем нас пространстве теневой материи? Здесь вся надежда на гравитационные силы, которые ничтожно слабы в области микроявлений и в обычном макромире, но колоссальны в пространстве мегакосмоса. И если теневой мир реально существует, то его гравитационное поле должно каким-то образом проявлять себя. В то же время расчёты приводят к заключению, что в целом теневого вещества во Вселенной по крайней мере в несколько раз меньше, чем обычного. Хотя в отдельных регионах его могло накопиться намного больше. Как показывают вычисления, если бы теневой материи в Солнце было столько же, сколько обычной, то его светимость была бы в 5 раз выше. Наблюдения показывают также, что его почти нет и внутри Земли, во всяком случае теневая материя может присутствовать в глубинах Земли только в весьма незначительных количествах.
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 03 сен 2009, 20:50

ВСЕЛЕННАЯ: ЭНЕРГИЯ ИЗ ФИЗИЧЕСКОГО ВАКУУМА

Земные учёные давно обсуждают вопрос о возможности извлечения энергии из окружающей среды. В этом отношении весьма интересны идеи, которые развивал П.В.Ощепков. Их суть состоит в том, что в природе происходит не только рассеяние энергии, но и её концентрация. Эти идеи были изложены в монографии ,,Можно ли использовать энергию окружающей среды?,, , завершённой Ощепковым в конце 1943 года. Он назвал этот процесс энергоинверсией.
Уже после Второй Мировой войны Ощепков написал ещё одну монографию на эту тему, в которой он математически и физически показал, что при выполнении определённых условий можно с помощью специальных устройств получать электрический ток непосредственно из окружающей среды.
Таким образом, речь идёт о вполне реальной возможности использования принципиально нового возобновляемого источника энергии - энергии, рассеяной в окружающей среде, то есть в атмосфере, воде, земле и вообще везде во Вселенной.
Расчёты показывают, например, что если бы удалось позаимствовать у земного шара энергию, эквивалентную понижению его температуры на 1 градус, мы получили бы количество энергии, в миллиарды раз превосходящие годовую выработку энергии всеми электростанциями Земли.
Интересно отметить, что проблему извлечения энергии из внешней среды активно развивал К.Э.Циолковский.
К.Э.Циолковский: Эти идеи новы или по крайней мере не в моде. Напротив, модны идеи о тепловой смерти Вселенной и равномерном рассеянии энергии. Но если не будем свободно высказывать новые мысли, то наука не будет идти вперёд.
К.Э.Циолковский немало сделал для обоснования своей гипотезы о круговороте энергии в природе.
К.Э.Циолковский: Это противоречит учению об энтропии. Однако наша гипотеза, противоречащая энтропии, не противоречит природе. Обратимость явлений подтверждает вечную юность Вселенной и даст великие технические перспективы сосредоточения энергии.
Но теперь мы знаем, что окружающая среда - это не только атмосфера, вода, земля и космическое пространство, заполненное различными видами материи, но и физический вакуум. И, судя по всему, именно физический вакуум представляет собой настоящую сокровищницу, в которой хранятся практически неисчерпаемые запасы энергии.
В немецком журнале ,,Пространство и время,, была опубликована серия статей, посвящённых описанию удивительных опытов, продемонстрированных инженером-изобретателем Д.Сэрлом с вращающимися дисками, составленными из специальным образом сконструированных магнитов. Раскрученные до некоторой определённой скорости, диски Сэрла затем начинала вращаться сами по себе без видимых источников энергии и в конце концов стремительно взмывали вверх. При этом, согласно свидетельствам очевидцев, края дисков сильно разогревались и начинали светиться, а на месте старта оставались вырванные комья земли.
Если допустить, что всё, о чём написано в немецком журнале, соответствует действительности, то невольно возникает предположение о том, что инженеру удалось найти неизвестный способ аккумуляции энергии из окружающей среды, а, возможно, из физического вакуума. К сожалению, дальнейшие события развивались в полном соответствии с фантастическими аналогами: в результате неблагоприятного стечения обстоятельств диски Сэрла были уничтожены, а здоровье самого изобретателя настолько ухудшилось, что он уже не смог никому ничего рассказать и помочь восстановить свои удивительные устройства.
Но как бы там ни было, проблема использования энергии вакуума настолько важна и сулит такие грандиозные перспективы, что ею стоит заниматься всеръёз, даже в том случае, если она на уровне современных знаний представляется абсолютно неразрешимой. Тем более, что сообщения, вселяющие определённые надежды, в научной печати человечества время от времени появляются. Так, в 90-х г.г. 20 века в 20 томе еженедельника Электрикал Индия, а также в нескольких индийских журналах были опубликованы сообщения об удивительном изобретении индийского инженера, сотрудника одной из индийских АЭС. Подобно дискам Сэрла, в них тоже использованы магниты и вращающиеся детали. К сожалению, дальнейших сообщений об этом изобретении не последовало. Тем не менее, поскольку теперь известно, что физический вакуум не просто пустота, а особая материальная среда, богатая внутренними движениями, попытки извлечения из вакуума энергии уже не выглядит как очередные и заведомо ошибочные попытки изобретения вечного двигателя.
О подобной возможности говорит и открытие, сделанное в конце 1940 - х г.г. голландским физиком Казимиром. Уже из второго закона Ньютона известно, что если на тело действует сила, сообщающая ему ускорение, то существует либо другое тело, либо некоторое физическое поле, которое является носителем этой силы. Но ведь подобное представление основано на законах классической физики, которая во многих отношениях оказалась несостоятельной.
И действительно, известны случаи, когда силы возникают буквальным образом из пустоты, иными словами, когда пустое пространство оказывает определённое воздействие на погружённые в него тела. К такому выводу и пришёл Казимир, на основе расчётов, выполненных в ходе исследования энергии квантовых флюктуаций, в промежутках между двумя параллельными пластинами.
Согласно одному из мифов Древней Греции, богиня Афродита родилась из морской пены у побережья острова Кипр - то есть фактически почти из ничего. Когда современные физики утверждают, что пары частиц, например пары частиц из плюс и минус вещества, могут рождаться из физического вакуума, то их суммарная энергия, импульс и электрический заряд, так же как и другие параметры - равны нулю. Таким образом, при своём рождении подобные пары не нарушают никаких законов сохранения. А это и значит, что они возникают из ничего. Следовательно, и проблема извлечения энергии из ничего, то есть из физического вакуума - задача вполне реальная.
Вложения
.jpg
К.Э.Циолковский
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 07 сен 2009, 10:58

ВСЕЛЕННАЯ: ТОРСИОННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Опыт изучения природных явлений, в первую очередь в области физики, убеждает в том, что любые изменения, происходящие в окружающем мире, неизбежно вызывают те или иные следствия. Так, появление каких-либо масс приводит к возникновению полей тяготения - гравитационных полей, а движение электрических зарядов - к образованию электромагнитных полей. Однако научное описание различных явлений всегда носит в той или иной степени идеализированный характер. Учитываются только наиболее существенные изменения, а те, которые оказывают на происходящее сравнительно незначительное влияние, во внимание до поры до времени не принимаются.
Общая теория относительности А.Эйнштейна позволила обнаружить тесную связь между геометрией пространства и силами тяготения, гравитацией. Учёные предпринимали многочисленные попытки геометризации и других физических полей. В 1922 году французский математик Э.Картан обратил внимание на особую роль ещё одной геометрической характеристики - кручения пространства, то есть искривления пространства, вызванного вращением.
Хотя в своей повседневной жизни люди почти не обращают на это внимание, одним из наиболее распространённых типов движения в окружающей людей действительности является вращение. Собственным осевым вращением обладают Солнце и другие звёзды, а также планеты. Земля вместе с другими планетами обращается вокруг Солнца - это тоже вращательное движение. Звёзды обращаются вокруг центра Галактики. Вращаются и огромные воздушные массы в атмосфере Земли, образуя циклоны, антициклоны, торнадо. Вращается вода в водоворотах и излучинах рек. Вращение является универсальным свойством не только космических объектов, но и микромира. Подавляющее большинство элементарных частиц тоже вращается, обладает так называемым ненулевым спином. А электроны, подобно планетам, обращаются вокруг атомных ядер.
В связи с этим возникли две задачи. Во-первых, построить теорию, способную описать соответствующий круг явлений, и, во-вторых, создать генераторы и приёмники торсионного излучения. За решение первой задачи взялся физик РФ Г.И.Шипов. На первых порах это занятие представляло собой своеобразное научное хобби. И только в 1989 г. в Москве была создана специализированная научная организация для исследования торсионной проблемы. Руководителем её был А.Е.Акимов. Позднее организация была преобразована в Международный институт теоретической и прикладной физики. В рамках этой организации Г.Шипов получил возможность продолжать свои теоретические исследования, итогом которых явилась научная монография: Теория физического вакуума.
Дальнейшее развитие этой теории привело к предсказанию принципиально новых физических эффектов, связанных с кручением, или, то же самое, с вращением. Эти эффекты стали называть торсионными, а физические поля, которые при этом возникают, стали именовать полями кручения, или торсионными полями.
В настоящее время существуют несколько теоретических концепций строения физического вакуума. Одна из них разработана А.Е.Акимовым и Г.И.Шиповым. В её основе лежит предположение о существовании абсолютного вакуума, обладающего свойствами кривизны и кручения.
На протяжении довольно долгого времени существовало представление о том, что торсионные воздействия по своей силе примерно в 30 раз уступают гравитационным. А это означало, что если торсионные эффекты реально и существуют, то они не могут внести сколько-нибудь ощутимый вклад в наблюдаемые явления. Однако Акимов и Шипов показали, что вывод о слабости торсионных взаимодействий относится только к статическим торсионным полям, которые порождаются вращающимися источниками без излучения. Однако подобные представления неприминимы к вращающимся источникам с излучением ( динамическое вращение ). Учёные получили ряд экспериментальных результатов, которые не находили объяснения в рамках известных науке физических взаимодействий и которые скорее всего как раз и представляют собой проявления торсионных эффектов.
Оказалось, что динамическое торсионное излучение способно создавать весьма сильные поля. Это подтвердилось и в процессе дальнейшего развития теории физического вакуума.
Интересно отметить, что на торсионные поля в физическом вакууме не распространяется запрет теории относительности о невозможности сверхсветовых скоростей. Не менее важно и то, что торсионное излучение способно переносить ценнейшую информацию. А поскольку генераторами такого излучения практически являются любые объекты, ведь любые материальные тела состоят из микрочастиц, для которых вращение практически универсальное свойство, то торсионные поля могут стать источником всеобъемлющей информации об окружающем мире.
Что же касается приёмников торсионного излучения, то одним из них в принципе может служить фотоэмульсия. Поэтому на любом фотоснимке, помимо видимого изображения, незримо присутствуют ещё и следы торсионного излучения.
Есть основания предполагать, что фиксаторами торсионного излучения могут быть не только фотоэмульсии, но и практически любые материалы, подвергшиеся облучению торсионными волнами. И если когда-нибудь удастся найти способ извлечения и расшифровки подобной информации, накопленной, может быть, на протяжении целых тысячелетий, открылись бы поистине удивительные возможности решения очень многих задач в самых разных областях человеческой деятельности. И не только в криминалистике, но и в уточнении подлинного характера многих исторических событий, а также в понимании явлений, происходивших в глубинах Вселенной и в эволюции Земли.
В области изучения торсионных взаимодействий есть одно весьма любопытное направление, которое пока ещё не вышло за рамки поисковых исследований и границы научных лабораторий, но тем не менее уже не является чисто теоретическим и даже приносит вполне реальные практические результаты.
Речь идёт о создании устройств, принципы действия которых выходят за пределы представлений и принципов классической механики. Так, например, с точки зрения этой науки считается, что если на тело не действуют никакие силы, внешние или внутренние, то никакими внутренними перемещениями масс его нельзя привести в движение. Образно говоря, самого себя вытянуть за волосы из болота абсолютно невозможно.
Однако оказалось, что из этого правила всё же бавают исключения. Ещё в 1934 году была создана довольно простая установка - небольшая тележка размером 10х20 см, на поверхности которой осуществлялось встречное движение вращающихся маховиков, насаженных на общую ось. Их вращение было неравномерным: оно то ускорялось, то тормозилось, но за счёт этого вращения, то есть за счёт действия сугубо внутренних сил, тележка приходила в поступательное движение. Кстати, на этой основе физиком-теоретиком Г.Шиповым была предпринята попытка построения новой механики с учётом возможностей и особенностей вращательного движения, механики, которая является обобщением механики Галилея, Ньютона и Эйнштейна.
К этому же направлению относятся и эксперименты с необычными энергитическими установками и устройствами. Судя по публикациям, в настоящее время на Земле существует официально больее 20 устройств - тепловых, электрических и магнитных, различной конструкции, которые своим существованием демонстрируют некое чудо: они обладают коэффицентом полезного действия КПД от 200 до 500%.
Одна из таких установок, сконструированная доктором технических наук Потаповым из Кишинёва и запатентованная с КПД от 120 до 400%, изготавляется целым рядом организаций. И это не смотря на то, что КПД вообще не может превосходить 100%.
Но если установка является открытой, то есть может обмениваться энергией с окружающей средой, то это правило не действует. За счёт такого обмена её КПД может в принципе достигать и миллиона процентов. Однако при этом возникает вопрос: откуда эта внешняя энергия поступает, что является её источником? Подобные исследования ещё никем не проводились, по крайней мере, официально. Есть серъёзные основания предполагать, что в устройствах, КПД которых превосходит 100%, энергия поступает из физического вакуума за счёт того, что в нём существуют особые квантовые вихри. Теоретические исследования этой проблемы, позволяют предполагать, что физический вакуум обладает бесконечно большими запасами энергии. Кстати, эти теоретические работы представляют собой дальнейшее развитие исследований Эйнштейна, подобно тому как сам Эйнштейн развивал физику Ньютона. Ещё около 40 лет назад физик США Д.Уилер выполнил ряд расчётов, показавших, что энергия флюктуаций физического вакуума эквивалентна плотности 10 в 95 г/кубический сантиметр, в то время как плотность атомного ядра - 10 в 14 г/кубический сантиметр. Соотношение этих величин свидетельствует о соотношении энергитической ёмкости физического вакуума и термоядерных источников. Конструкция упомянутых источников энергии с КПД выше 100% позволяют предположить, что они работают на торсионных принципах: видимо, макроскопическое вращение их деталей обеспечивает взаимодействие с квантовыми вихрями физического вакуума.
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 07 сен 2009, 14:18

ВСЕЛЕННАЯ: МИКРО И МЕГА

Одним из величайших достижений человеческого естестознания во второй половине 20 века явилось обнаружение взаимосвязи между явлениями, протекающими в глубинах микромира, и процессами космического порядка.
Хотя микромир и мегакосмос - это два как бы совершенно противоположных полюса окружающего нас мира, две крайности, исследования последних десятилетий в физике элементарных частиц и астрофизике убедительно показали, что эти крайности тесно соприкасаются, а иногда переходят друг в друга. И в этом нет ничего неожиданного. Такова диалектика природы.
К числу подобных феноменов относятся, например, проявления квантовых свойств материи в сугубо макроскопических эффектах. На существование таких явлений неоднократно обращал внимание физик СССР Я.А.Смородинский.
Как известно, любая квантовая система характеризуется так называемой постоянной Планка - h. Но, оказывается, существуют и такие макроскопические обстоятельства и ситуации, при которых постоянная Планка тоже выступает на сцену. К их числу относится, например, открытый эффект Джозефсона. Состоит он в следующем. Если меются два сверхпроводника, между которыми находится слой изолятора, и к этим проводникам приложена разность потенциалов, между ними возникает барьер с туннельным переходом. И по разности потенциалов можно в этом случае с очень большой точностью измерить отношение h/e, где e - заряд электрона. А следовательно, поскольку величина e известна, можно получить значение h.
Если в недавнем прошлом считалось, что квантовая физика описывает одни лишь микроявления, то в последние десятилетия пришло понимание того, что в лабораторных условиях можно создавать квантовые макроскопические процессы и что весь окружающий нас мир представляет собой квантовое явление. Поэтому нет ничего удивительного в том, что каждое новое достижение в физике элементарных частиц сейчас же проектируется на проблемы астрофизического порядка.
Вложения
.jpg
Планк
.jpg
Джозефсон
.jpg (21.24 Кб) Просмотров: 9587
Джозефсона.jpg
Эффект Джозефсона
Джозефсона.jpg (13.7 Кб) Просмотров: 9590
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

Re: ВСЕЛЕННАЯ

Сообщение ЧА ДОН » 09 сен 2009, 10:26

ВСЕЛЕННАЯ: ЦЕЛОЕ И ЧАСТИ

В последние годы в физике и астрофизике очень популярна идея множественных вселенных - разноустроенных космических миров. Учёные приходят к заключению, что в природе, в мироздании, наряду с нашей Вселенной может существовать бесчисленное множество других вселенных, обладающих разлисными свойствами и граничащих друг с другом сложным образом.
Но обратите внимание: в тех случаях, когда мы сопоставляем между собой пространственные размеры различных природных объектов, то невольно складывается представление о некой иерархии от мельчайших элементарных микрочастиц до Галактики и Метагалактики. И создаётся впечатление, что эта иерархия может тянуться бесконечно далеко в обе стороны. Что касается космических миров, то очень возможно, что подобное представление не так уж далеко от истины.
Но с микрообъектами всё обстоит значительно сложнее. Как известно, современная физика высоких энергий с помощью гигантских ускорителей позволила заглянуть в сокровенные глубины микромира. Представлялось, что если увеличить мощность соответствующих экспериментальных установок, то удастся обнаружить ещё более мелкие частицы материи, чем те, которые уже известны, и что подобное всё более глубокое проникновение в микромир можно в принципе продолжать неограниченно. Стоит отметить, что с точки зрения классической физики и здравого смысла, подобная операция выглядит вполне осуществимой. Но, как известно, многие утверждения и экстраполяции классической физики оказались ошибочными. Ненадёжным основанием для далеко идущих заключений и выводов является и так называемый здравый смысл. Особенно в тех случаях, когда речь идёт о фундаментальных свойствах и закономерностях окружающего нас мира. И вот ещё один пример. Выяснилось, что в области микромира привычные человеческие представления о соотношении части и целого во многих случаях не оправдываются. В ходе исследований, проведённых в последние 20 лет в области микропроцессов, обнаружились удивительные вещи. Так, например, оказалось, что элементарная частица может содержать в качестве своих составных частей несколько точно таких же частиц, как и она сама. В частности, протон ( ядро атома водорода ) на очень короткое время распадается на протон и ещё пи-мезон, а каждый пи-мезон, в свою очередь, ещё на три пи-мезона. Мало того, излучив входящий в его состав пи-мезон, протон может превратиться в более тяжёлый нейтрон.
Таким образом, в микромире обычные представления о простом и сложном, о целом и части теряют свой привычный смысл. Часть может оказаться массивнее целого и не менее сложной по своему строению. Следовательно, теряет смысл и привычное представление о том, что одна частица состоит из других частиц, а вместе с тем утрачивает смысл и сама идея бесконечной механической делимости материи. Может быть, недалеки от истины те физики, которые считают, что пространство нельзя делить бесконечно.
Вложения
.jpg
Ускоритель элементарных частиц
Аватара пользователя
ЧА ДОН
 
Сообщения: 159
Зарегистрирован: 19 янв 2009, 16:42
Откуда: Vault City

След.

Вернуться в Флейм

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 3