Сумма углов треугольника

Oct 24, 2009 17:12

Вчера посмотрел одну очень интересную лекцию с названием "Вселенная из Ничего", в которой рассказывается и обьясняется, что наша Вселенная, вероятно, возникла из Ничего (из Ниоткуда). По-крайней мере на это указывают соображения на основе доступных уже эксперементальных данных. Я не все понял, в частности искривления пространства и момента энергии в уравнении Энштейна, темная масса и темная энергия (dark energy and dark matter), но уловил основной смысл и некоторые конкретные соображения. "Какова сумма углов треугольника" оказался центральным вопросом, который должен помочь понять прошлое и будущее вселенной. :)

Лекцию открывал главарь атеистов планеты Докинз, а выступал Лоренс Крауз. Естественно, он скинул пару шуток насчет религии. Например, что в нас тяжелые элементы (то, что тяжелее Гелия), которые возникли в результате взрывов суперновых звезд. Поэтому забудьте Иисуса - огромные звезды умирали, чтобы мы могли жить. :)

Смотреть ее не очень просто, хотя и не шибко сложно - Лоренс и старается обьяснять "на пальцах", поэтому перескажу основную идею.

image Click to view




Эйнштейн открыл, что материя искривляет пространство и создают гравитацию. Насколько я понял, вероятно (по некоторым экспериментам и соображениям), существует тнз. темная энергия, которая должна вызывать обратный эффект материи и "выпрямлять" пространство. Складываясь, они убирают друг друга, и остается Ничего. Возникают они тоже из Ничего, причем постоянно - флуктуации и возникновение новых частиц на квантовом уровне. Вопрос в том, в каком соотношении находятся материя (в том числе и темная материя) и темная энергия.

Если материи значительно больше, то пространство вогнуто, может даже скручено до замкнутого (closed), если энергии больше, то выпукло (открыто - open, и бесконечно) и если того и другого одинаково, то наше пространство должно быть плоским (flat). Как определить изогнутость нашего пространства?

Это сложно показать на 3-мерном пространстве, но легко на 2-мерном. Возьмем поверхность Земли, которая является замкнутым (closed) 2-мерным пространством. Представим, что мы улитки и не видим третьего измерения. Мы можем ползать по прямым линиям на поверхности Земли, но не можем "приподняться" в 3 измерении и взглянуть на наше 2-мерное пространство, и мы не можем обползти Землю вокруг. Что остается?

Начертим на песке треугольник - сумма углов 180 градусов, по-крайней мере так нам кажется. Однако если у треугольника две вершины на экваторе на 0 и 90 меридианах, а третья вершина на северном полюсе, то каждый угол этого треугольника 90 градусов (это треугольник, тк мы улитки ползли по прямым, соеденяя 3 точки в нашем 2-мерном пространстве). Сумма углов 90*3 = 270 градусов. Идея, если нарисовать достаточно большой треугольник на поверхности Земли и измерить сумму его углов, то она будет между 180 и 270, отсюда мы улитки, поймем, что наше 2-мерное пространство искривлено.

То же самое работает и для 3-мерного пространства, где мы не можем взглянуть на него "приподнявшись" в 4 измерении или обойти по кругу Вселенную. Если взять достаточно большой треугольник и измерить сумму его углов, то мы поймем искривленность нашей Вселенной, а заодно и сколько в ней массы по отношению к темной энергии. В последние десятилетия астрономы нашли способ измерять некоторые углы сгустков материи, возникших почти сразу (спустя ~100 тысяч лет) после Большого Взрыва, и пока результаты говорят о плоской (flat) Вселенной. Это означает, что наша Вселенная возникла из Ничего - просто в результате флуктуаций на кватновом уровне.

Зря наш школьный учитель математики стебался на геометрией Лобачевского, что пространство там в виде крышки бачка от унитаза. Эта геометрия позволит понять форму нашего пространства, а заодно и то, откуда взялась Вселенная и что с ней станет. И вообще некоторые паралельные прямые могут пересекаться, смотря на меридианы - аж по 2 раза. Вот так. :)

Только написал, на следующий день новость:
Астрофизик из США обобщила данные 2 млн галактик - теория относительности теперь под вопросом
По мнению некоторых из них, нарушение закономерностей может объясняться воздействием открытой в 1998 году темной энергии. Эта субстанция, согласно современным представлениям, противостоит силе тяготения и заставляет Вселенную расширяться.

физика, религия, математика

Previous post Next post
Up