Секрет долголетия ночницы.

Биологи уже давно считают, что продолжительность жизни животного определяется очень просто: чем оно больше, тем дольше живет.

Пространство-время - четырехмерный континуум

Материалы по биологии и химии / Изучение пространства и времени / Пространство-время - четырехмерный континуум

Страница 2

Эйнштейн сформулировал принцип эквивалентности, утверждающий, что физические процессы в гравитационном поле неотличимы от аналогичных явлений при соответствующем ускоренном движении. Принцип эквивалентности стал основой новой теории, названной общей теорией относительности

(ОТО). Представим себе НЛО, который прямолинейно движется с ускорением -9,8 м/. Будучи в состоянии проводить эксперименты, вы не сможете с их помощью определить, остались вы на Земле или похищены инопланетянами. Можно только посмотреть в окно или иллюминатор; если же вы лишены такой возможности, остается надеяться только на удачу.

Несмотря на достигнутые успехи, Эйнштейну не удалось полностью заменить явление тяготения прямолинейным равноускоренным движением. Поле тяготения Земли направлено по радиусам шара к центру. С помощью движения можно создать тяготение либо на плоскости, либо на внутренней поверхности вращающегося обода, но не на внешней поверхности сферы. Для объяснения этого исключения Эйнштейн предположил искривленность окружающего нас пространства и времени под воздействием массы. В «кривом», неевклидовом пространстве сумма углов треугольника не равна 180, в этом легко убедиться, посмотрев на любой глобус. - треугольник, образованный экватором и двумя меридианами, подтвердит все вышесказанное. Движение в таком пространстве по кратчайшему расстоянию будет движением по окружности. Посмотрев на глобус, легко убедиться в справедливости Эйнштейна. Затруднение может вызвать то, что глобус - это сфера в трехмерном пространстве, а в ОТО используется пространственно-временной континуум. Представить искривленное четырехмерное пространство сложно, но напомним, что этого от нас никто и не требует, достаточно предложить математические операции, связывающие пространство и время однозначным образом. Используя математику, можно рассчитывать, а не представлять.

Если пространство неевклидово, то и свет должен распространяться не прямолинейно! Это следствие ОТО можно проверить экспериментально. Еще в 1919 г., во время полного Солнечного затмения, английской экспедиции удалось увидеть свет звезды, которая, будь пространство евклидовым, заслонялась бы Солнечным диском. На самом деле, проходя рядом с Солнцем, свет попадает в область пространства-времени с большой кривизной и в соответствии с ОТО двигается не по прямой линии. Наблюдая это явление, астрономы подтвердили справедливость ОТО. Поведение света в гравитационном поле Солнца, изменение времени на Меркурии и как следствие - некоторые особенности движения подтвердили теорию Эйнштейна. Теперь необходимо знать, что вещество своей массой искривляет пространство-время, а пространство-время подсказывает телу траекторию движения.

Пространство и время оказались не только взаимосвязанными, как предсказывает СТО, но еще и неевклидовыми в соответствии с ОТО.

Заключение

Сорок - пятьдесят лет назад можно было наблюдать очень большой интерес к теории относительности со стороны широких кругов несмотря на то, что тогда в книгах и статьях по теории относительности речь шла об очень далеких от повседневного опыта и очень абстрактных вещах. Широкие круги проявили удивительное чутье, они чувствовали, что теория, с такой смелостью посягнувшая на основные представления о пространстве и времени, не может не привести при своем развитии и применении к очень глубоким и широким производственно - техническим и культурным последствиям. Это предчувствие не обмануло людей. Воплощением нового релятивистского учения об энергии, а следовательно, и всей теории относительности в целом является атомная эра, которая расширяет власть человека над природой больше, чем это сделали предшествующие научные и технические революции.

Атомная эра будет эрой дальнейших коренных преобразований физической картины мира. Сейчас нельзя предвидеть, каким образом изменятся представления о пространстве, времени, движении, элементарных частицах и их взаимодействиях. Можно указать только на некоторые проблемы современной физики, которые, видимо, будут решены лишь при переходе к новой физической картине мира.

Теория относительности, созданная Эйнштейном в 1905 г., стала законченной теорией движения макроскопических тел. Её применение в теории элементарных частиц наталкивается на ряд серьезных трудностей, которые, быть может, свидетельствуют о необходимости нового понимания принципа относительности. Развитие атомной и особенно ядерной физики - блестящий триумф теории Эйнштейна - указывает вместе с тем на возможное дальнейшее развитие и обобщение этой теории.