Пространство и Время

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Об объективной природе фантазии.



Данная статья основывается на материале статей Виктора Сухова «Парадокс времени – неотличимость времени от пространства» и «Сознание и его внутреннеевремя».
В ней даётся философское толкование природы фантастических понятий как порождений свободной воли сознания.
Ключевые слова: сознание, свобода воли, объективные понятия, умозрительные понятия, смысл, фантазия
Существуют понятия объективные, основанные на опыте (эксперименте – взаимодействии с окружающей материальной средой) и понятия чисто субъективные (умозрительные), которые рождаются фантазией наделённого СВОБОДОЙ ВОЛИ сознания и существуют только в информационном пространстве мозга.
Объективные понятия отражают материальную природу свойств окружающих объектов (предметов и явлений) и в этом заключается их объективный СМЫСЛ (физический, химический, биологический и т. п.).
В то же время сознание способно рождать в своём информационном пространстве фантастические миры, наделённые (наряду с объективными) реально не существующими понятиями вроде волшебства, мистики, духов, богов, абсолютной пустоты и т.п. Эти фантастические миры, рождённые свободной волей сознания параллельны миру практического опыта, на который ориентируется все трезвомыслящие субъекты. Именно практический опыт лежит в основе существования всего субъективного (в том числе в виде собственно существования его в качестве живущего) и им определяются границы свободной воли.
Природа фантазии заключается в способности сознания к отрицанию. Мысленно отрицая частное, сознание обобщает. А мысленно отрицая действительное, сознание фантазирует.


Фантазии о многомерном времени.



Данная статья является продолжением серии статей Виктора Сухова о парадоксах времени. Статья 1, статья 2, статья 3.
На основе гипотезы о многомерности времени можно пофантазировать. Мне представляется, что в универсуме (МИРЕ В ЦЕЛОМ) существует бесконечное множество параллельных (в том числе иерархически вложенных и наложенных) пространств-времён, которые можно представить как что-то вроде подобия кинолент («кинолент Мироздания»), которые в структуре универсума накладываются, ветвятся, начинаются и обрываются. И эти «киноленты» образуют иерархию: «киноленты кинолент»,«киноленты кинолент кинолент» и т. д. до бесконечности. Все они являются неотъемлемыми частями универсума и поэтому существуют абсолютно, как и сам универсум. Из закона диалектики «отрицания отрицания» следует, что все предметы и явления в природе имеют своё начало и свой конец, а всякий конец является началом нового (предмета или явления). Это относится как ко времени, так и к безвременью. Все субъекты имеют конец, но только относительный, только в своём времени, в которое вовлечены. В универсуме субъекты существуют абсолютно как его неотъемлемые части, как «кадры» одной из «кинолент Мироздания».
Все вместе, в их взаимосвязи, «киноленты Мироздания» образуют в универсуме то, что Айзек Азимов назвал ВЕЧНОСТЬЮ в своём бесподобном научно-фантастическом романе «Конец Вечности».
В таком понимании ВРЕМЕНА это всего лишь некоторые пространственные измерения, временнóе качество которым придают вовлечённые в них объекты-субъекты (разумные или неразумные – не мыслящие, но чувствующие и запоминающие). Они существуют в некоторой последовательности выделенных пространственных «слоёв», являющихся «мгновенными» состояниями некоторого локального времени (временными состояниями всех взаимосвязанных и вовлечённых в него объектов, которые осознаются субъектами). Только субъекты способны отмечать время (изменения, движение). Для неодушевлённых объектов разницы между временем и пространством не существует. В качестве направления стрелы времени служит направление прогрессирования субъектов (т. е. их усложнения, каковым является также и запоминание прошлых событий). Для этого достаточно, чтобы прогрессировали только некоторые взаимосвязанные индивиды. Регресс – смерть отдельных индивидов не влияет на направление стрелы времени. Её направление определяется существованием хотя бы одного прогрессирующего индивида синхронизированного взаимодействием с другими, по крайней мере ранее прогрессировавшими индивидами. Если прогрессирующих индивидов не остаётся, то «обрывается» стрела локального времени, но пространственные слои ему соответствовавшие продолжаются и далее в виде «обычного» пространственного направления, в котором, возможно, вновь, начиная с некоторого слоя, появляются субъекты и с ними начинается новое локальное время, появляется новая стрела времени.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Об ориентируемости 0-, 1-, 2- и 3х-мерных проективных пространств.

В статье для случаев 0-, 1-, 2- и 3-х измерений даются иллюстрации к теореме об ориентируемости нечётномерных и неориентируемости чётномерных проективных пространств. Рисунки автора.
Обозначения.
∠BAC – угол ∠BAC (объединение двух лучей [BA) и [BC), которые исходят из вершины B, содержат соответственно точки A и C, и одну из заключённых между ними областей плоскости).


его ориентация определяется знаком векторного (или псевдоскалярного) произведения этих векторов, берущихся в порядке следования в обозначении. ∢BAC – алгебраическая величина меры угла, имеющего вершиной точку B и образованного одним из возможных поворотов луча [BA) в сторону точки C. При этом поворот против часовой стрелки считается положительным, а поворот по часовой стрелки – отрицательным. ∢(a, b) – алгебраическая величина меры угла между векторами a и b, при этом её знак будет положительным, если поворот вектора a в строну вектора b в плоскости, заданной этими векторами, происходит против часовой стрелки, в противном случае её знак отрицательный. △ABС – треугольник (2-симплекс), имеющий вершинами три точки A, B и С, ориентация которого определяется порядком следования вершин в обозначении треугольника; при этом точка A считается начальной точкой обхода его вершин.
Некоторые определения.
Ниже под многообразием (алгебраическим) подразумевается множество решений системы, состоящей из одного или более алгебраических уравнений и/или неравенств. В частности линейным многообразием является множество решений системы, состоящей из одного или нескольких линейных уравнений и/или неравенств. Примерами (линейных) многообразий будут: n-мерные евклидовы пространства при n ∈ {-1, 0, 1, …} (n < ∞, размерность -1 приписывается пустому множеству Ø, размерность 0 имеют точки), отрезки прямых линий, лучи, плоские многоугольники, области плоскости, ограниченные многоугольниками, углы (два луча, исходящих из одной точки вместе с одной из областей плоскости, расположенных по одну сторону от этих лучей или без неё), поверхности пространственных многогранников и заключённые в них области пространства и т. п. Под фигурой подразумевается некоторое подмножество (какого-то) пространства. Связной фигурой называется фигура, любые две точки которой можно соединить непрерывной кривой, целиком принадлежащей этой фигуре (связные фигуры называются просто фигурами).
Простой кривой называется кривая, не имеющая самопересечений (т. е. одних и тех же точек, повторно встречающихся при обходе кривой). Простым замкнутым контуром называется кривая, имеющая единственную точку самопересечения (которой можно считать любую точку этой кривой). Положительным направлением обхода (положительной ориентацией) простого замкнутого контура называется такое направление обхода, при котором внутренняя область контура остаётся слева (движение против часовой стрелки).
Симплексы.
Вопросы ориентируемости многообразий рассматриваются в разделе алгебраической топологии – теории гомологий и когомологий, где основными понятиями являются понятия симплекса и комплекса. Нульмерным симплексом (0-симплексом) является точка, которой приписано определённое (из бесконечного множества возможных) направление. Нульмерный симплекс можно считать вектором нулевой длины. Одномерным симплексом (1-симплексом) является замкнутый (включающий концы) невырожденный отрезок, содержащий оба своих конца – 0-симплексы. Одномерный симплекс можно ориентировать двумя способами, придавая ему одно из двух возможных направлений, задаваемых порядком следования его концов. Направленный (ориентированный) 1-симплекс является вектором, концами которого считаются 0-симплексы, которым приписывается одинаковое с 1-симплексом направление. Двухмерным симплексом (2-симплексом) является невырожденный треугольник, стороны (рёбра) которого считаются 1-симплексами. Если одному из рёбер двухмерного симплекса придать некоторое направление (одно из двух возможных), то это направление определит ориентацию всего симплекса, если остальным его рёбрам также придать соответствующие направления так, чтобы они вместе с направлением задающего ребра образовывали контур с определенным (правым или левым) направлением обхода его сторон. Т.к. существуют два возможных направления у каждого из рёбер 2-симплекса, то существуют две возможные его ориентации. Вся евклидова плоскость может быть ориентирована. Положительная (внутренняя) её ориентация (её «наружная» сторона) определяется псевдоскаляром, равным произведению |e1|·|e2|·sin∢(e1, e2) = sin∢(e1, e2), где ∢(e1, e2) – алгебраическая величина меры угла между ортами e1 и e2 системы координат, заданной в плоскости, которая зависит от ориентации ортов (одной и двух возможных). Аксиальный вектор, равный векторному произведению ортов заданной в плоскости системы координат называется её направляющим вектором.
Теорема. Если два 2-симплекса, расположенных в одной плоскости и имеющих смежное ребро, имеют одинаковую ориентацию, то это ребро входит в состав этих симплексов с противоположными направлениями. Остальные четыре вектораребра, образующие замкнутый контур, одинаково направлены (т.е. конец каждого вектора является началом следующего).


Трёхмерный симплекс (3-симплекс) представляет собой невырожденный трёхмерный тетраэдр, каждая из четырёх треугольных граней которого представляет собой 2-симплекс. Ориентировать 3-симплекс можно двумя способами: либо, направив направляющие (аксиальные) векторы всех его 2-хмерных граней (2-симплексов) внутрь полости 3-симплекса (отрицательная ориентация), либо, – во вне его полости (положительная ориентация).


У положительно ориентированного 3-симплекса все четыре 2-грани имеют отрицательную (правую) ориентацию, у отрицательно ориентированного – положительную (левую) ориентацию.
Проективные многообразия разных размерностей.
В общем случае n-мерное проективное пространство определяется как множество (проектирующих) прямых, проходящих через фиксированную точку n + 1-мерного евклидова пространства (точку проектирования). Для случаев 1-го и 2-х измерений n-мерное проективное пространство можно также определить как множество всех точек пресечения прямых, проходящих через фиксированную точку соответственно некоторой плоскости или 3-мерного евклидова пространства с прямой (плоскостью), не содержащей точку проектирования. При этом каждая проектирующая прямая, параллельная евклидовой прямой (плоскости), дополняется одной особой (бесконечно удалённой) точкой, лежащей на этой прямой (плоскости) так, что различные проектирующие прямые, параллельные прямой (плоскости) проекций, содержат различные бесконечно удалённые точки (по одной на каждую проектирующую прямую). Все бесконечно удалённые точки проективной плоскости образуют бесконечно удалённую прямую. Все прямые евклидовой плоскости, дополненные (указанным выше способом) бесконечно удалёнными точками образуют проективную плоскость. Точки проективного пространства, не являющиеся бесконечно удалёнными, называются обыкновенными. Точка – 0-мерное пространство не имеет определённого направления, поэтому её можно считать 0-мерным, не ориентируемым, проективным пространством. Проективной прямой называется евклидова прямая, дополненная одной бесконечно удалённой точкой, в которой проективная прямая замыкается в простой контур. При этом все проективные прямые, евклидовы части которых параллельны, проходят через одну и ту же бесконечно удалённую точку (пересекаются в ней), а любым двум не параллельным прямым принадлежат различные бесконечно удалённые точки. Проективная прямая, являясь простым замкнутым (одномерным) контуром, заключает внутри одномерную область, которую можно считать вырожденным треугольником. Все связные части проективной прямой можно считать отрезками (с включёнными или исключёнными одним или обоими концами). Эти отрезки в евклидовой части проективной плоскости без бесконечно удалённых точек представляют собой: отрезок, не включающий бесконечно удалённую точку, обоими концами которого являются обыкновенные точки – (обыкновенный) евклидов отрезок; отрезок, одним концом которого являются обыкновенная точка, а другим – бесконечно удалённая – евклидов луч, с началом в обыкновенной точке; отрезок, обоими концами которого являются бесконечно удалённые точки – евклидова прямая; отрезок, включающий внутрь себя бесконечно удалённую точку, обоими концами которого являются обыкновенные точки – два противоположных евклидовых луча, лежащих на одной и той же прямой.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Бесконечно удалённая прямая является простым замкнутым контуром (т. к. не разбивается ни какой исключённой из неё точкой, включая все остальные (бесконечно удалённые) точки контура). Бесконечно удаленную точку, лежащая на направленной проективной прямой, можно считать 0-симплексом, имеющим одинаковое направление с этой прямой. Никакая проективная прямая, лежащая в проективной плоскости, не разбивает эту плоскость (на две несвязные части), т. к. любые две точки, лежащие по разные стороны от любой прямой можно соединить не пересекающим её (непрерывным) отрезком, имеющим концами эти точки и проходящим через лежащую на нём бесконечно удалённую точку. Простому замкнутому контуру можно придать определённое направление. Поэтому проективная прямая является ориентируемым многообразием. Ориентированная проективная прямая, содержащая три точки, будучи вырожденным треугольником, не является двухмерным симплексом.
Неориентируемость проективной плоскости
Неориентируемость проективной плоскости RP2 можно установить, рассматривая её конечную модель в евклидовой плоскости, представленную в виде круга конечного радиуса с отождествлёнными диаметрально противоположными точками его граничной окружности.


На ориентируемость проективная плоскость исследуется методом её триангуляции (т.е. путём покрытия её ориентированным комплексом, состоящим из одинаково ориентированных 2-симплексов). Учитывая теорему о независимости ориентации многообразия от заданной на нём триангуляции, берётся самая простая (экономная) триангуляция, состоящая из четырёх 2-симплексов, имеющих общую (обыкновенную) вершину A, одно общее бесконечно удалённое ребро [∞l, ∞p] и рёбра – отрезки [A, ∞l], [∞l, A], [A, ∞p] и [∞p, A] (евклидовы лучи) пересекающихся в точке A прямых l и p. На модели проективной плоскости эта триангуляция представляется в виде четырёх квадрантов, образованных осями системы координат с началом в точке A. Она сдержит две пары диаметрально противоположных 2-симплексов (1, 1') и (2, 2'). Ориентацию этим четырём 2-симплексам придаётся выбором направления у их общего ребра⃗ ∞l,∞p – бесконечно удалённого отрезка. Заданному комплексу триангуляции проективной плоскости можно сопоставить (трёхмерный) граф связей между его ребрами и вершинами.


На рисунке его рёбра показаны немного разнесёнными в стороны относительно ориентирующего ребра (на рисунке оно изображено синей стрелкой). Задав общему ребру [∞l, ∞p] некоторое направление, можно задать одинаковую ориентацию отдельно каждой паре противоположных 2-симплексов (1, 1') (на рисунке синяя и зелёная стрелки) и (2, 2') (на рисунке фиолетовая и оранжевая стрелки). При этом, если ориентировать какой-либо из 2-симплексов пары (2, 2') так же, как и у пары (1, 1'), то другой,
противоположный ему 2-симплекс, окажется ориентированным в противоположном направлении. Таким образом, попытка ориентировать граф триангуляции проективной плоскости (а, значит, и комплекс её триангуляции) проводит к противоречию, доказывающему неориентируемость проективной плоскости. Чтобы вектор, перпендикулярный некоторой проективной плоскости, и некоторой прямой лежащей в этой плоскости, двигаясь вдоль этой прямой всё время в одном направлении, вернутся в своё исходное положение, он должен пройти по прямой дважды. Это свойство проективной плоскости называется её односторонностью.


Для наглядной демонстрации этого свойства нужно использовать представление проективной прямой как множества прямых проходящих через точку проекции (расположенную вне проективной прямой). На рисунке цепью синих жирных стрелок показана модель проективной прямой, лежащей в проективной плоскости (показана красным овалом). Последовательные положения движущегося вдоль этой прямой вектора (показаны зелёными стрелками) связаны с вращающейся вокруг точки проектирования осью (направленной прямой, положения которой показаны тонкими синими стрелками). Вектор движется так, что его проекция на вращающуюся ось всё время остаётся неотрицательной. В бесконечно удалённых точках эта проекция вырождается в 0-симплекс (показан зеленым, на половину закрашенным кружочком), который имеет одинаковое направление с осью. За пол оборота проектирующей прямой зелёный вектор совершает один полный проход по проективной прямой, приходя в своё начальное положение, будучи противоположно направленным. Чтобы вернутся к своему начальному направлению ему нужно совершить ещё один полный проход по прямой за следующие пол оборота проектирующей прямой.
Ориентация трёхмерного проективного пространства.
Проективное 3-пространство можно представить как множество всех его составляющих проективных плоскостей. Каждая такая проективная плоскость ограничивается единственной бесконечно удалённой прямой. Все параллельные евклидовы плоскости 3-пространства пересекаются по одной и той же бесконечно удалённой прямой. Не параллельные евклидовы плоскости содержат разные бесконечно удалённые прямые. Никакая проективная плоскость не разбивает проективное 3-пространство на отдельные части (так же, как проективная плоскость не разбивается никакой расположенной в ней прямой), т. к. две точки, расположенные по разные стороны от какой-либо проективной плоскости, могут быть соединены отрезком, проходящим через бесконечно удалённую точку, не лежащую на этой плоскости. Моделью трёхмерного проективного пространства (3-пространства) является трёхмерный шар, у граничной сферы которого отождествлены диаметрально противоположные точки. Если поместить в центр этого шара систему координат (для простоты – прямоугольную), то её осями координат шар разобьётся на 8 телесных углов – октантов. Эти октанты покрывают всё пространство и их можно считать (бесконечными в 3-хмерном пространстве) тетраэдрами – 3-симплексами. Одной из граней каждого такого октанта является 2-симплекс, расположенный в бесконечно удаленной плоскости. Всего таких 2-симплексов четыре и каждый из них являются общей гранью двух противоположных октантов. Назовём такие октанты диаметрально противоположными. Четыре пары диаметрально противоположных 3-симплексовоктантов (1, 1'), (2, 2'), (3, 3'), (4, 4') образуют комплекс триангуляции проективного 3-пространства.


Если одному из восьми 3-симплексов этой триангуляции придать определённую ориентацию и согласовать с ней ориентации всех остальных 3-симплексов, то получится ориентированный комплекс с одинаковой (непротиворечивой) ориентацией составляющий его симплексов, что доказывает ориентируемость трёхмерного проективного пространства.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Вселенная десяти измерений: как представить дополнительные измерения

13 мая
38 тыс. дочитываний
3,5 мин.
56 тыс. просмотров. Уникальные посетители страницы.
38 тыс. дочитываний, 68%. Пользователи, дочитавшие до конца.
3,5 мин. Среднее время дочитывания публикации.





В своей самой распространенной модификации теория струн утверждает, что Вселенная существует в десяти измерениях, но шесть из них мы не способны воспринять. На что эти дополнительные измерения могут быть похожи?


Когда кто-то говорит «другие измерения», чаще всего думаешь о таких вещах, как параллельные Вселенные, — альтернативные реальности, существующие параллельно нашей, в которых мир устроен несколько или совсем иначе. Однако реальность измерений и роль в устройстве Вселенной сильно отличаются от такого популярного понимания.

В двух словах: измерения — это разные грани того, что мы воспринимаем как реальность. Мы прекрасно осведомлены о трех пространственных измерениях, с которыми сталкиваемся и в которых живем каждый день. Они определяют длину, высоту и глубину всех объектов во Вселенной (и соответствуют осям координат x, y, z).
Однако некоторые ученые считают, что, помимо трех видимых измерений, могут существовать и другие. Согласно основам теории струн, Вселенная существует в десяти разных измерениях. Недавно мы публиковали материал о том, каким образом эти дополнительные, не воспринимаемые нами измерения могут быть скручены, компактифицированы, — его можно прочитать по этой ссылке. Таким образом, эти разные аспекты определяют фундаментальные силы природы и все элементарные частицы во Вселенной.
Начнем по порядку. Первое измерение, как мы уже отметили, определяет длину (ось x). Одномерный объект удобно описать прямой линией, существующей только в рамках понятия длины и не имеющей других отличительных черт. Если добавить к нему второе измерение — ось y, или высоту, — получится двумерный объект (например, квадрат).


Круги представляют дополнительное пространственные измерения, свернутые в каждой точке известного нам трехмерного пространства / WGBH/NOVA Третье измерение характеризует глубину (ось z) — оно придает всем объектам понятие площади и поперечного сечения. Идеальным примером будет куб: он существует в трех измерениях — у него есть длина, высота и глубина, а значит, и объем.
Четвертым измерением считается время, и это уже можно назвать классическим, общепринятым его пониманием. Это неотделимая часть пространственно-временного континуума. Оно определяет свойства всей известной материи в любой момент времени. Наряду с тремя другими измерениями, чтобы определить положение объекта во Вселенной, необходимо знать его позицию во времени. Итак, эти четыре измерения определяют нашу реальность — Вселенную, к которой мы привыкли и которую в той или иной мере понимаем.
Помимо вышеописанных измерений, существуют еще семь, которые не так явны, но все еще могут восприниматься по прямому воздействию на Вселенную и реальность, какой мы ее знаем. Другие, дополнительные измерения связаны с более глубокими возможностями. Физики сталкиваются с серьезными вопросами, пытаясь объяснить их взаимодействия с четырьмя «основными» измерениями.



Хронология расширения Вселенной, начиная с Большого взрыва. Согласно теории струн, это всего лишь один из многих возможных миров / © NASA Согласно теории суперструн, в пятом и шестом измерениях возникает понятие возможных миров. Если бы мы могли воспринимать пятое измерение, то увидели бы мир, несколько отличающийся от привычного нам. Мы бы смогли измерить сходство и различия между возможными мирами и нашим.
В шестом измерении мы бы увидели плоскость возможных миров, где могли бы сравнить и определить расположение всех возможных вселенных, начавшихся при тех же самых условиях, что и наша (то есть Большой взрыв). Теоретически если бы нам удалось овладеть пятым и шестым измерениями, можно было бы перемещаться в прошлое или в разные вариации будущего.
В седьмом измерении у нас бы появился доступ к возможным мирам, которые зародились при иных изначальных условиях. Тогда как в пятом и шестом измерениях изначальные условия были теми же, а последствия отличались, в этом измерении все иное с самого начала времен. Восьмое измерение также открывает доступ к плоскости таких возможных вселенных, каждая из которых началась при отличных условиях. Эти вселенные ветвятся бесконечно, из-за чего их и называют бесконечностями.
В девятом измерении у нас появляется возможность сравнивать истории всех возможных вселенных, зародившихся при всех возможных законах физики и изначальных условиях. Наконец, в десятом измерении мы оказываемся в точке, где открыто все возможное и вообразимое. Сверх этого такие ограниченные существа, как мы, ничего вообразить не в состоянии, что делает это измерение естественным ограничением того, что мы можем постичь в этом плане.


Шестимерные многообразия Калаби — Яу могут содержать в себе дополнительные измерения, предсказываемые теорией суперструн / © WGBH/NOVA Существование этих дополнительных шести измерений, которые мы не можем воспринять, необходимо для теории струн: они естественным образом вытекают из математических расчетов и моделей теории, а значит, описывают Вселенную в рамках этой теории. Тот факт, что мы воспринимаем только четыре измерения пространства-времени, можно объяснить одним из двух механизмов: либо дополнительные измерения компактифицированы в очень малых масштабах, либо мы живем в трехмерном подмногообразии — своего рода бране, ограничивающем все известные частицы, не считая гравитацию (теория бран).
Если дополнительные измерения действительно компактифицированы, они должны существовать в виде так называемых многообразий Калаби — Яу. Несмотря на то что они недоступны для восприятия нашими органами чувств, в таком случае они определяли бы образование Вселенной с самого начала. Именно поэтому ученые считают, что взгляд в прошлое при помощи телескопов и наблюдения света из ранней Вселенной, вероятно, поможет им увидеть, как существование этих дополнительных измерений могло повлиять на эволюцию космоса.
Будучи одним из кандидатов в теорию всего, рассуждая о том, что Вселенная состоит из десяти измерений (или больше — в зависимости от того, о какой именно теории идет речь), теория струн пытается примирить Стандартную модель физики частиц с Общей теорией относительности (теорией гравитации). По сути, это попытка объяснить и описать, как взаимодействуют все известные силы Вселенной и как могут быть устроены другие возможные вселенные.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Время само в себе? О чём говорят учёные и пишут писатели

28 августа
275 дочитываний
2,5 мин.
447 просмотров. Уникальные посетители страницы.
275 дочитываний, 62%. Пользователи, дочитавшие до конца.
2,5 мин. Среднее время дочитывания публикации.







Течение времени и его «искривление», пожалуй, самая популярная тема у писателей фантастов. Хорошие книги, объясняющие сложные теории учёных, начали появляться ещё на рубеже XX века. Например, знаменитая «Машина времени» Герберта Уэллса (1895). А уже в 1911 физик Альберт Эйнштейн году скажет:

«Для движущегося организма длительное время путешествия будет лишь мгновением, если путешествие будет происходить со скоростью, близкой к скорости света!»

Сказал и шокировал своей теорией Цюрихское общество естествоиспытателей. Другими словами, он заявил, что ничто не может перемещаться быстрее скорости света, даже время будет замедляться при достижении этого рубежа.


Вот самая простейшая схема "машины времени"

Но это было сказано уже более ста лет назад. А что говорят о времени сегодня?

Понимание времени тогда и сегодня

Истории о времени ещё долго будут основой научно-фантастических рассказов и романов. В 1960 году писатель Пол Андерсен выпускает знаменитый сборник повестей "Патруль времени", где люди столкнуться с представителями расы будущего не дающих изменить ход истории. Будет написан "И грянул Гром" Рэя Брэдбери породивший теорию о "эффекте бабочки".


В научной концепции "эффект бабочки" объясняется так - прошлое нельзя изменить, если ты переместишься назад во времени, то в этот же миг образуется новая вселенная, в которой и происходят изменения. В текущем настоящем всё остаётся неизменно. Писатели и философы ещё долго будут у руля и "подпитывать" новые поколения учёных разгадать загадку времени, а религиозные постулаты всё время не давать учёным совершить прорыв.
Вот, например, цитата Святого Августина типа объясняющая всё:

He во времени создал Бог небеса и землю, но Он наделил их временем…

К этой цитате мы ещё вернёмся. Получается когда-то не было ничего, но по велению господа появилось всё. Эта трактовка устраивала многих учёных прошлого, так как оспорить это высказывание было просто невозможно. Пока не появилась такая наука как квантовая физика, а сами учёные постепенно тоже стали писать книги.


Руководитель семинара Дэн Бернс использует растянутую лайкру спандекса и гири, чтобы показать студентам как искривляется пространство-время.Самая по себе квантовая физика имеет дело с объектами ненаблюдаемыми, но в ходе сложнейших научных экспериментов доказывает некоторые теории учёных. С одной стороны, мы понимаем, что время как бы «течёт», а эксперименты показывают, что его вообще не существует.

То есть времени нет, оно бесформенно – все наблюдаемые и ненаблюдаемые объекты существуют как бы сами в себе!

И вот поди разберись, что всё это значит. На помощь приходит научно-популярная литература ставшая настоящем глотком воздуха. Ученые и по совместительству писатели хоть как-то пытаются залезть в эти дебри и объяснить что происходит в своих возбуждённых умах.

Но нам ведь не нужны сложные и запутанные схемы - всё подавай простым и понятным языком.

Стивен Хокинг, который не верил в Бога и предупреждал нас об опасности исходящей от искусственного интеллекта Довольно понятно и доступно впервые написал об этом Стивен Хокинг в своей знаменитой книге «Краткая история времени». В книге рассказывается и о том, как появилась вселенная, и о происхождении пространства и времени, о знаменитой теории струн и вообще как всё могло появиться, если бога нет и никогда не было.

«За 20 лет было продано более 10 млн экземпляров».

Вообще следует сказать, что научпоп книги победили фантастику и сегодня продаются гораздо лучше книг о путешествиях на космических кораблях и битвах с пришельцами. Приведём цитату из вышеупомянутой книги, которая точно заставляет задуматься о его течении (и вспомним святого Августина, который говорил нечто похожее, только Бога упоминал):

Большой Взрыв можно считать началом отсчета времени в том смысле, что более ранние времена были бы просто не определены.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

идео: Что изменится, если на Земле будет четырехмерное пространство

Гуляя по парку аттракционов, мы часто видим яркие вывески, заманивающие желающих посмотреть на изображение в 5D, 7D и так до бесконечности. Но задумывались ли вы когда-нибудь над тем, каково это — видеть мир больше, чем в 3D? К сожалению, пока для человеческого мозга эта задача является такой же сложной, как представить цвет, которого никогда не существовало в природе. По большому счету, можно сказать, что людям представить четырехмерное пространство невозможно.
Начертить фигуру, которая является схемой строения четырехмерного пространства, не составит труда, но понять, как оно устроено, не так-то просто. Если существо из четырехмерного мира попадет на нашу планету, то для него наш мир будет так же прост, как для нас — обычная детская аппликация. Мы легко можем вырезать из бумаги любую фигуру и сложить ее так, как нам хочется. Примерно так же будет выглядеть трехмерное пространство для существа из высшего измерения.
А что если однажды человек сможет понять четырехмерное пространство и стать частью высшего измерения? Следуя теории относительности, на Земле раньше было больше измерений, чем сейчас, и при определенном стечении обстоятельств человечеству удастся вернуть их. Вся материя на Земле состоит из атомов, а в четырехмерном мире связи между ними станут слабее. Белки изменят форму, а тела людей просто рассыпятся.
Однако есть и другие теории на этот счет. Возможно, что только гравитация из всех сил на Земле начнет перетекать в четвертое измерение. Это в прямом смысле перевернет весь мир с ног на голову. Изменятся и сами люди, у них появится еще одно дополнительное направление движения, но пока неизвестно, какое. Многие химические элементы изменятся, и сама планета поменяет свою форму в районе экватора. Без гравитации Солнечная система распадется примерно за сто лет, и вся Вселенная будет иметь совершенно не такой, как сейчас, вид.
https://www.youtube.com/watch?v=ncEs...ature=emb_logo

Источник: https://travelask.ru/blog/posts/2456...zen.yandex.com

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Новая идея физиков: «Пространство-время это голограмма, которая возникает из сети запутанных кубитов»

14 сентября
3,4 тыс. дочитываний
4 мин.









(Иллюстрация: era.by)Физики-теоретики, стремящиеся объединить квантовую механику и общую теорию относительности во всеохватывающую теорию квантовой гравитации, сталкиваются с так называемой «проблемой времени».
В квантовой механике время универсально и абсолютно; его устойчивые тиканья диктуют развитие запутанности между частицами. Но в общей теории относительности (теория гравитации Альберта Эйнштейна) время относительное и динамическое, измерение, которое неразрывно переплетено с направлениями x, y и z в четырехмерную ткань «пространство-время». Ткань искривляется под тяжестью материи, заставляя находящиеся поблизости предметы падать на нее (это сила тяжести) и замедляя течение времени по сравнению с отдаленными часами.
Объединение квантовой механики и общей теории относительности требует согласования их абсолютных и относительных представлений о времени. Многообещающий всплеск исследований квантовой гравитации дал последнего времени дал очертания того, как может выглядеть примирение, а также понимание истинной природы времени.
В контексте одной из новых теоретических попыток объяснить темную материю, ряд ведущих физиков теперь считают пространство-время и гравитацию «возникающими» явлениями: Изгибаемое, искривленное пространство-время и материя внутри него представляют собой голограмму, которая возникает из сети запутанных кубитов (квантовых битов информации), во многом подобно тому, как трехмерная среда компьютерной игры кодируется в классических битах на кремниевом чипе.

«Я думаю, что теперь мы понимаем, что пространство-время на самом деле является просто геометрическим представлением структуры запутанности этих лежащих в основе квантовых систем», - говорит Марк Ван Рамсдонк, физик-теоретик из Университета Британской Колумбии.

Исследователи разработали математику, показывающую, как голограмма возникает в «игрушечных вселенных», обладающих геометрией пространства-времени «рыбий глаз», известной как пространство «анти-де Ситтера» (AdS). В этих искривленных мирах пространственные приращения становятся все короче и короче по мере удаления от центра. В конце концов, пространственное измерение, простирающееся от центра, сжимается до нуля, достигая границы. Существование этой границы, которая имеет на одно пространственное измерение меньше, чем внутреннее пространство-время, или «объем», помогает вычислениям, предоставляя надежную основу для моделирования запутанных кубитов, проецирующих голограмму внутри. «Внутри основного объема время начинает драматически изгибаться и искривляться вместе с пространством», - говорит Брайан Суингл из Гарвардского и Брандейского университетов. «У нас есть понимание, как описать это в терминах «осадка» на границе», - добавил он, имея в виду запутанные кубиты.


Три различные версии «пустого пространства» с разными значениями энергии вакуума: пространство Минковского (энергия вакуума равна нулю), пространство де Ситтера (она положительна), и пространство анти-де Ситтера (она отрицательна). В пространстве Минковского две частицы, первоначально находившиеся в покое, остаются неподвижными по отношению друг к другу; в пространстве де Ситтера они разлетаются, а в пространстве анти-де Ситтера приближаются друг к другу. Чем больше значение энергии вакуума, тем сильнее разлет или сближение. (Иллюстрация: wikireading.ru)Состояния кубитов эволюционируют в соответствии с мировым временем, как если бы они выполняли шаги в компьютерном коде, создавая искаженное релятивистское время в основной части пространства AdS. Это единственное, что не совсем так работает в нашей Вселенной.
Здесь ткань пространства-времени имеет геометрию «де Ситтера», растягиваясь, когда вы смотрите вдаль. Ткань растягивается до тех пор, пока Вселенная не наткнется на границу, совершенно отличную от той, что существует в пространстве AdS: конец времени. В этот момент, в событии, известном как «тепловая смерть», пространство-время растянется настолько, что все в нем станет причинно отсоединенным от всего остального, так что никакие сигналы больше не смогут перемещаться между ними. Привычное понятие времени рушится. С этого момента ничего не происходит.
На вневременной границе нашего пространственно-временного пузыря запутанности, связывающие вместе кубиты (и кодирующие динамическое внутреннее пространство Вселенной), по-видимому, останутся нетронутыми, поскольку эти квантовые корреляции не требуют, чтобы сигналы передавались туда и обратно. Но состояние кубитов должно быть статичным и вневременным. Это рассуждение предполагает, что каким-то образом, подобно тому, как кубиты на границе пространства AdS порождают внутреннюю составляющую с одним дополнительным пространственным измерением, кубиты на вневременной границе пространства де Ситтера, в частности, должны давать начало Вселенной с динамическим временем. Исследователи еще не выяснили, как проводить эти расчеты.

«В пространстве де Ситтера, - сказал Суингл, - у нас нет четкого представления о том, как понять возникновение времени».

Один из ключей к разгадке - теоретические открытия, к которым пришли Дон Пейдж и Уильям Вуттерс в 1980-х годах. Пейдж из Университета Альберты и Вуттерс из Вильямса обнаружили, что запутанная система, которая является глобально статичной, может содержать подсистему, которая, с точки зрения наблюдателя, внутри нее развивается. Система, получившая название «историческое состояние», состоит из подсистемы, связанной с тем, что мы могли бы назвать часами. Состояние подсистемы различается в зависимости от того, находятся ли часы в состоянии, когда их часовая стрелка указывает на один, два, три и так далее.

«Но все состояние системы плюс часы не меняется со временем», - объяснил Свингл. «Нет времени. Это просто состояние - оно никогда не меняется».

Другими словами, время не существует глобально, но эффективное понятие времени возникает для подсистемы.
Группа итальянских исследователей экспериментально продемонстрировала это явление в 2013 году. Подводя итоги своей работы, группа написала: «Мы показываем, как статическое запутанное состояние двух фотонов может рассматриваться как развивающееся для наблюдателя, который использует один из двух фотонов в качестве часов, чтобы измерить временную эволюцию другого фотона. Однако внешний наблюдатель может показать, что глобальное запутанное состояние не развивается».


Амплитуэдр. (Иллюстрация: nanonewsnet.ru)Другая теоретическая работа привела к аналогичным выводам. Геометрические узоры, такие как амплитуэдр, которые описывают результаты взаимодействия частиц, также предполагают, что реальность возникает из чего-то вневременного и чисто математического. Однако до сих пор неясно, как амплитуэдр и голография связаны друг с другом.
Суть в том, что, по словам Свингла, «каким-то образом вы можете извлечь время из вневременных степеней свободы, используя запутанность».

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Путешествие во времени без надоедливых парадоксов? Оказывается это возможно!

28 сентября
< 100 дочитываний
3,5 мин.









(Иллюстрация: Universe Today)Путешествие во времени - один из основных элементов научной фантастики, и не без причины. Кто бы не хотел вернуться в прошлое, чтобы исследовать историю или спасти мир от катастрофы. Путешествие во времени также глубоко изучается в контексте теоретической физики, потому что оно проверяет пределы наших научных теорий. Если путешествие во времени возможно, оно имеет значение для всего, от происхождения Вселенной до существования свободы воли. Одна из центральных проблем теории путешествий во времени состоит в том, что она порождает логические парадоксы. Но пара исследователей считает, что они решили эту досадную проблему парадокса.
Прежде чем вдаваться в подробности их работы, давайте поговорим о том, что означает путешествие во времени в контексте теоретической физики. В общей теории относительности нет больших космических часов, представляющих время или возраст космоса. Время не абсолютное, а относительное. Скорость, с которой течет время для объекта, зависит от того, как он движется относительно другого объекта. Каждый из нас по-своему переживает время. Это означает, что положение объекта определяется его положением как в пространстве, так и во времени. Вот почему время иногда называют четвертым измерением, и, хотя не следует понимать эту идею слишком буквально, четырехмерное пространство - достойный способ визуализировать пространство-время.
Двигаясь в пространстве, мы также перемещаемся во времени. В физике это означает, что мы можем провести линию через пространство-время, которая представляет наш путь или движение в пространстве и времени. Это называется временной кривой. Всю нашу жизнь можно провести одной линией от нашего рождения до неизбежной кончины. Это довольно просто в специальной теории относительности, но в общей теории относительности все усложняется. В теории относительности гравитация вызывается искривлением пространства и времени. Как однажды выразился Джон Уиллер: Материя говорит пространству-времени, как искривляться, а пространство-время говорит материи, как двигаться. Под действием силы тяжести наша времениподобная кривая может изгибаться и скручиваться.


Путь ЗВК по сравнению с нормальной времяподобной кривой. (Иллюстрация: Ben Tippett and David Tsang)Так что, если бы мы могли изогнуть нашу временную кривую так, чтобы она зацикливалась сама на себе? Это была бы замкнутая времениподобная кривая (ЗВК). Это будет означать, что, несмотря ни на что, наш путь и наш жизненный выбор неизбежно вернут нас к месту и времени нашего рождения. Поздравляю, мы каким-то образом оказались в прошлом. В теоретической физике, если путешествие во времени возможно, должна существовать возможность создания ЗВК.
Оказывается, общая теория относительности допускает существование замкнутых времениподобных кривых. В 1949 году Курт Гёдель изобрел вращающуюся Вселенную, имеющую ЗВК и полностью допускаемую теорией относительности. Хотя мы не живем во вселенной Гёделя, более поздние работы показали, как ЗВК могут быть созданы в нашей Вселенной. Есть аспекты физики элементарных частиц и квантовой теории, которые, вероятно, делают путешествие во времени невозможным. Тем не менее, что касается общей теории относительности, машины времени возможны.


Итак, допустим на мгновение, что мы можем создать машину времени. Теперь перед нами парадоксальная проблема. Предположим, Марти возвращается в 1955 год и не позволяет своему отцу пригласить маму на танец «Очарование под водой». У них нет первого поцелуя, влюбленности или свадьбы, а это значит, что он никогда не родится. Но если он никогда не родится, то не сможет разлучить родителей. Значит ли это, что он все же родился?.. Назад в будущее - лишь один из примеров парадокса дедушки. Поскольку путешествие во времени позволяет нарушить причину путешествия, не существует единой временной шкалы, которой мы могли бы следовать.
Одно из решений этого парадокса - предположить, что цепь событий всегда предотвращает парадокс. Писатель-фантаст Ларри Нивен назвал это законом сохранения истории, но в физике он известен как принцип самосогласования Новикова в честь русского физика Игоря Дмитриевича Новикова. Он продемонстрировал, что в любой ситуации всегда можно найти решение без парадоксов. Странным результатом этого принципа является то, что мы можем в некотором роде вызвать самовыражение. Например, мы можем вернуться в прошлое, чтобы познакомить родителей друг с другом. Если бы мы не путешествовали в прошлое, мы бы никогда не родились, но мы это сделали, и вот мы здесь.
Хотя принцип самосогласованности действительно разрешает парадокс, многим он не нравится, потому что он означает, что мы не можем изменить свое мнение после того, как прошлое оказалось высеченным в камне. Родиться только потому, что потом абсолютно необходимо отправиться в прошлое, чтобы познакомить своих родителей. То есть нельзя передумать и решить не возвращаться. Наше будущее так же высечено в камне, как и прошлое. А как же свобода воли?
Но свобода воли - это иллюзия, верно? В конце концов, наш мозг и тело состоят из того же материала, что и планеты и звезды, и подчиняются одним и тем же физическим законам. У нас не больше свободы воли, чем у брошенного мяча. История нашей жизни - это не дневник, который мы пишем каждый день. Это книга, напечатанная и связанная физическими законами космоса задолго до нашего рождения. Хотя это может быть правдой, кажется странным, что путешествие во времени предотвратит даже иллюзию выбора. Учитывая человеческую природу, какой-нибудь путешественник во времени наверняка попытается создать парадокс, чтобы увидеть, что происходит.
И тут нам на помощь приходит новое исследование ("Reversible dynamics with closed time-like curves and freedom of choice", Germain Tobar, Fabio Costa). Вместо того чтобы смотреть на физику путешествий во времени, оно исследует их математическую непротиворечивость. Авторы исследуют, можем ли мы иметь замкнутую временноподобную кривую и при этом иметь сложную динамику. Иными словами, можем ли мы путешествовать во времени и при этом иметь хотя бы иллюзию свободы воли. Авторы обнаружили, что можно, но удивительным образом.


Есть несколько решений для ЗВК. (Иллюстрация: Germain Tobar and Fabio Costa)Они обнаружили, что ЗВК допускают сложные системы, потому что ограничение временного цикла не определяет однозначно единственный путь. Вместо этого есть несколько способов сформировать ЗВК. Так что у путешественника во времени всегда будет выбор. Если мы родились из-за того, что «мы из будущего» назначили своим родителям свидание, то это произойдет, но мы можем выбирать другие сценарии в своей жизни. Возможно, мы совершим путешествие во времени в свои 50, а не в 20 лет. Возможно, мы попытаемся их рассорить и потерпим неудачу. Может случиться всякое. Дело в том, что мы только обязаны замкнуть цикл и можем сделать это с помощью другого выбора. Если путешествие во времени возможно, оно не убивает свободу воли.
Конечно, ничто в этом исследовании не доказывает, что путешествие во времени возможно, только то, что оно может быть динамически согласованным.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Компактификация измерений: почему мы воспринимаем только четыре измерения


Одним из главных кандидатов в теорию всего считается теория струн или ее более обобщенный вариант — М-теория. Но она делает одно предсказание, которое нам вряд ли когда-нибудь удастся проверить, — скрытые, компактифицированные измерения.

С точки зрения науки
# Брайан Грин
# дополнительные измерения
# измерения
# квантовая гравитация
# квантовая механика
# клиффорд джонсон
# компактификация
# М-теория
# многомерность
# многообразия Калаби - Яу
Выбор редакции


©Wikipedia



Теория струн пытается не только объединить квантовую механику с Общей теорией относительности, но и объяснить спектр частиц и сил, наблюдаемых в природе. В самой последней формулировке теории — матричной теории — 11 измерений. Ее сторонники столкнулись с одной из самых больших проблем струнных теорий — объяснением того, как именно «компактифицированы» дополнительные измерения, из-за чего их невозможно наблюдать в нашем четырехмерном мире. Компактификация также уточняет самые интересные свойства теории.


Теория струн утверждает, что мир состоит из невероятно маленьких вибрирующих струн в десятимерном пространстве-времени. В 1995 году, во время второй суперструнной революции, Эдвард Виттен предложил М-теорию, объединявшую все пять разных типов теории струн. Это 11-мерная теория, включающая супергравитацию. Среди ученых нет единого ответа на то, что означает «М» в названии, но многие теоретики сходятся во мнении, что эта буква означает «мембраны», так как в теории содержатся вибрирующие поверхности нескольких разных размерностей. В М-теории отсутствуют точные уравнения движения, но в 1996 году Том Бэнкс из Ратгерского университета и его коллеги предложили ее описание как «матричной теории», чьи основные переменные — матрицы.

Компактифицировать эту 11-мерную теорию до четырех изменений было отнюдь нелегко. Компактифицировать буквально означает «сворачивать» дополнительные измерения теории до очень малых размеров. Например, чтобы свернуть два измерения, возьмем бублик — или тор (это двумерная поверхность) — и будем сжимать его до круга или петли с маленьким поперечным сечением, а затем эту петлю сожмем до точки. Без достаточно чувствительного зонда, который смог бы зарегистрировать «сжатые» измерения, эта петля выглядит одномерной, в то время как точка — нульмерной. В М-теории предполагается, что речь идет о размерах порядка 10-33 сантиметров, что, в свою очередь, никоим образом не может быть зарегистрировано современным оборудованием. Получается, после компактификации семи измерений мир вокруг нас выглядит четырехмерным.


Эдвард Виттен / © Quanta Magazine/Jean Sweep

Но что же такое измерение само по себе? Интуитивно может показаться, что каждое измерение — это независимое направление, в котором мы (или какой-либо объект) можем двигаться. Так и получается, что мы живем в трех пространственных измерениях — «вперед-назад», «влево-вправо» и «вверх-вниз» — и одном временном — «прошлое-будущее». В целом это четыре измерения. Но наше восприятие измерений намертво завязано на масштабах.

Представьте, что вы наблюдаете за кораблем, издали плывущим в порт. Сначала он похож на нульмерную точку на горизонте. Через какое-то время вы понимаете, что у него есть мачта, указывающая в небо: теперь он выглядит как одномерная линия. Затем вы замечаете его паруса — и объект выглядит уже двумерным. Когда корабль еще больше приближается к причалу, вы наконец-то замечаете, что у него есть длинная палуба — третье измерение.

В этом нет ничего странного, как и в том, что бублик, уменьшенный до невероятных размеров, представляется нульмерной точкой. Дело в том, что мы не способны определять измерения с далеких расстояний. Это логически приводит к тому, что было описано выше: могут существовать другие измерения, но они настолько малы, что мы их не воспринимаем.

Вернемся к компактификации измерений. Вообразите, что вы — белка, живущая на бесконечно длинном стволе дерева. В той или иной мере древесный ствол — это цилиндр. Вы можете двигаться в двух независимых направлениях — «вдоль» и «вокруг». Однажды вам становится скучно, вы переселяетесь на дерево с более тонким стволом, окружность которого значительно меньше. Теперь ваше измерение «вокруг» стало намного меньше, чем раньше. Вам хватает всего двух шагов, чтобы полностью обойти ствол. Вы перепрыгиваете на еще более тонкое дерево. Теперь за один шаг вы оборачиваете ствол целых сто раз! Измерение «вокруг» стало слишком маленьким, чтобы вы его могли заметить. Чем тоньше становятся стволы деревьев, тем сильнее измерения вашего мира уменьшаются до одного.


Чем меньше дерево, на которое перепрыгивает белка, тем меньше и измерение «вокруг», в котором она может двигаться и которое может воспринимать / © WhyStringTheory.com

Именно это в теории струн происходит с шестью (с семью — для М-теории) дополнительными измерениями. Каждый раз, двигая рукой через пространство, вы оборачиваетесь вокруг скрытых измерений невероятное количество раз.

Как было сказано выше, размеры компактифицированных измерений составляют порядка 10-33 сантиметров, что сопоставимо с планковской длиной (1,6×10-33 сантиметров). Следует отметить, что у нас вряд ли в ближайшее время появится возможность напрямую зарегистрировать их экспериментально. Тем не менее ученые надеются на некоторые испытания, результаты которых, однако, в немалой степени зависят от удачного стечения обстоятельств.

Форма и размер струн крайне важны для моделирования их вибраций и взаимодействий. Нужно понимать, как они закручиваются вокруг шести свернутых измерений. Точная структура поверхности, образованной в результате компактификации, изменяет физику, обусловленную струнами.

Существует несколько способов того, каким образом дополнительные измерения могут свернуться в столь маленькое пространство. Однако пока не известно, какой именно из этих способов в итоге приводит к традиционной физике.

Ранее было предпринято множество попыток компактифицировать матричную теорию при помощи шестерного тороида, но ничего не вышло. Никто и не думал, что предположительно более сложная задача компактификации при помощи многообразий Калаби — Яу предоставит действенные решения для рабочей теории. Компактификация измерений при помощи многообразий Калаби — Яу помогает избежать некоторых осложнений матричной теории.

Современные исследования в области теории струн в большей степени связаны с многообразиями Калаби — Яу. Это, безусловно, многообещающая группа компактификаций, но ясного ответа еще нет, а количество обнаруженных многообразий уже возросло до 10500, как недавно отметил один из струнных теоретиков Брайан Грин в подкасте у Шона Кэррола.


Шестимерные многообразия Калаби — Яу / © Vimeo/Graphene

Струнные теоретики пока далеки от ясного и однозначного понимания того, описывает ли М-теория мир на самых малых масштабах в действительности. Однако, как отметил Эдвард Виттен: «Удивительно, как можно построить теорию, включающую в себя гравитацию, но которая изначально базировалась только на калибровочной теории».

Теория струн — сложный математический аппарат. Как отмечали Клиффорд Джонсон и Брайан Грин в интервью для нашего журнала, трудно сказать, что эта теория в действительности описывает реальность. Но даже если окажется, что она не имеет ничего общего с реальностью, то она определенно станет важным шагом к чему-то большему — к теории, описывающей Вселенную точнее и элегантней, чем все, что мы знали до этого.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Визуальное путешествие по 11 измерениям (начало)

26 октября
1,7 тыс. дочитываний
2 мин.







Теория струн, представляющая собой попытку объяснить все силы и частицы нашей Вселенной, говорит, что настоящие строительные блоки нашего мира - это не атомы или кварки, а вибрирующие струны, которые объединяют две наиболее успешные теории физики: квантовую механику и относительность. То есть мы сделаны из атомов. Внутри атомов находятся протоны и нейтроны. Внутри них есть кварки и, наконец, если теория струн верна, внутри кварков есть колеблющиеся нити энергии, которые ученые называют «струнами». В зависимости от того, как струна вибрирует, она производит частицы определенного типа.
Последствия этой теории невероятны. На сегодняшний день это наиболее многообещающая объединяющая теория в физике. Попробуем представить, как будут выглядеть эти высшие измерения, хотя и умозрительно. Визуальное путешествие начинается с первого измерения.
Измерение 1: Линия. Она соединяет точки, но не имеет ширины или глубины.



(Изображение: Ella Alderson)Измерение 2: Плоские фигуры с высотой и шириной.



(Изображение: Ella Alderson)Измерение 3: Все пространственные измерения, в которых мы существуем.

То, что мы считаем своей реальностью, состоит из трех измерений пространства и одного измерения времени. В трех измерениях у нас есть высота, ширина и глубина. Появляется возможность делать сечения объектов.


(Изображение: Ella Alderson)Измерение 4: Дополнительное измерение времени.

Это временное измерение, вместе с нашими тремя пространственными измерениями, охватывает всю нашу реальность. Четвертое измерение позволяет изменениям происходить в трех предыдущих пространственных измерениях. Теперь мы охватили пространство-время.




(Изображение: Ella Alderson)Остальные измерения за пределами этой точки становятся для нас незаметными. Они существуют свернутые в таком маленьком субатомном состоянии, что наши научные усилия пока не могут их обнаружить. Идея состоит в том, что до Большого взрыва все эти измерения существовали в идеальной симметрии. Все четыре силы Вселенной - электромагнетизм, гравитация, а также слабые и сильные ядерные взаимодействия - удерживались вместе при экстремальных температурах и давлениях. Когда эти условия стали нестабильными, измерения разделились. Первые четыре измерения остаются для нас воспринимаемыми. Остальные 6–7 - нет. Сегодня эти гипер-измерения настолько малы, что атомы нашего мира не могут проникнуть в них.
Измерение 5: Мир, похожий на наш.

Он имеет то же начало, что и наша Вселенная; то есть он происходит из Большого взрыва. Но между этим миром и другим есть заметные различия. Наши разные «я» принимают разные решения, которые приводят к разветвлению будущего. Это план вероятности.


(Изображение: Ella Alderson)Измерение 6: Это измерение становится уровнем совершенно новых миров, в которых возможно увидеть все вероятные варианты будущего, настоящего и прошлого, проистекающие из такого события, как Большой взрыв.



(Изображение: Ella Alderson)Продолжение путешествия по множественным измерениям "Визуальное путешествие по 11 измерениям (окончание)"

https://www.youtube.com/watch?v=3rxb...ature=emb_logo


Измерение 7: За пределами этой точки новые вселенные могут содержать новые силы природы и другие законы физики.

В них скорость света отличается от нашей. Вселенные здесь не были созданы Большим взрывом.


(Изображение: Ella Alderson)Измерение 8: В нем обозревается все прошлое и будущее каждой вселенной.

Это измерение может растягиваться бесконечно.







Вся вселенная может содержать одну единственную звезду...



Измерения 9, 10, 11: Здесь существуют все мыслимые законы физики.



(Изображение: Ella Alderson)Даже законы, неприменимые к нашему миру и совершенно чуждые нам. Ученые не верят, что может существовать более 11 измерений, потому что условия становятся нестабильными, и частицы естественным образом схлопываются обратно в 10 или 11 измерений. Например, 12-е измерение повторяется там во второй раз. В то время как струны могут колебаться только в 10 измерениях, мембраны могут существовать в 11 измерениях. Возможно, наша Вселенная является одной из таких мембран.


(Изображение: Ella Alderson)Именно здесь все складывается в одно драматическое оркестровое представление. Все, что возможно, находится в 11 измерениях. Каждый физический закон, каждый мир, каждое начало и конец, бесконечность вселенных, украшающих мультивселенную.


(Изображение: Ella Alderson)Математика теории струн крайне не проста. Мы должны помнить, что математическая возможность не всегда отражает реальность. Теория струн - прекрасная идея, но в то же время сложная и неполная. Невозможно узнать, изобретем ли мы когда-нибудь технологию, которая сделает эти другие вселенные доступными для нас. Было бы трудно осмыслить их, даже если бы мы это могли. Поколения людей исследовали планету Земля, и тем не менее, многие ее уголки остаются неизведанными, особенно в глубинах моря. Мы могли бы в течение бесчисленных поколений исследовать мультивселенную, и никогда не закончить. Даже одна наша Вселенная настолько огромна, что мы часто задаемся вопросом, возможно ли вообще межзвездное путешествие. Но это, конечно, не мешает нам пытаться.
Музыка теории струн звучит для нас мелодией о том, что эти измерения есть везде. Невидимые, но все равно присутствующие. Они даже существуют внутри каждого из нас, храня в себе все, что мы могли бы себе представить.
https://www.youtube.com/watch?v=QgQO...ature=emb_logo

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Как теория струн позволяет раскрыть Мультивселенную

6 октября
484 дочитывания
5 мин.









(Иллюстрация: www.lactamme.polytechnique.fr)Атомы состоят из протонов, нейтронов и электронов. И все они маленькие. Настолько маленькие, что 100 миллионов атомов водорода в ряд займут ширину человеческого ногтя. Теория струн предполагает, что на самом фундаментальном уровне пространства есть объекты, которые намного меньше даже этих элементарных частиц: крошечные нити энергии, называемые «струнами».
Теоретики струн считают, что эти струны - наименьшие из возможных сущностей. Их размерность называется «планковской длиной», наименьшей единицей измерения, которая может существовать во Вселенной. Вот насколько должна быть маленькая струна: струна во столько же меньше атома водорода, во сколько атом водорода меньше Солнечной системы!
Множество вселенных

На картинке в начале этой статьи изображен лабиринт, через который материя может входить, перемещаться и выходить. Пути, по которым она может пройти через конкретный лабиринт, определяется его формой.
Мы можем ощутить только три измерения длины, ширины и высоты. Теория струн предполагает, что пространство, в котором струны вибрируют и движутся, состоит из шести дополнительных крошечных «скрученных» измерений. Вибрирующие струны вынуждены двигаться только по определенным путям, организованным шестью скрытыми измерениями.
Крошечные свернутые измерения могут принимать разные формы, создавая уникальный лабиринт, контролирующий движения струн. И эти движения струн определяют природу нашей Вселенной: константы природы и силы, которые управляют их поведением.
В первые годы теории струн физики думали, что есть всего лишь несколько возможных форм этих лабиринтов. Шли годы, и оценка ученых числа возможных вариантов свернутых измерений начала экспоненциально расти.
Каждое взаимное расположение шести измерений создает уникальную Вселенную

Теоретики струн теперь полагают, что существует почти бесконечное количество возможных конфигураций свернутых измерений. Если бы нужно было записать это количество, то это была бы 1 с 500 нулями. Это означает, что в настоящее время существует огромное количество этих вселенных, и это число увеличивается каждую секунду. Эти вселенные, из которых наша только одна, существуют в гиперпространстве, называемом «основной объем» или «основная масса», в общем «глыба».
Хотя число возможных вселенных намного меньше бесконечности, оно действительно огромно. Это намного больше, чем все частицы, составляющие нашу Вселенную.
И уравнения теории струн приводят к неизбежному выводу, что все эти вселенные сосуществуют.
Что движет созданием этих множественных вселенных?

Аналогию можно найти, если задуматься, как дырочки возникают в швейцарском сыре? Углекислый газ накапливается внутри сыра и образует пузырьки, которые растут, вызывая дыры. Теоретики струн говорят, что вселенные спонтанно появляются в этой глыбе «гиперпространства».
Неиссякаемый источник энергии, называемый «квантовой пеной», поддерживает этот процесс. И это происходит постоянно.
Разнообразие вселенных настолько велико, что существуют практически любые их варианты. В некоторых вселенных константы природы и законы физики были таковы, что никакие звезды или галактики не могли образовываться, в некоторых могут близким к нашим, но все равно не подходящими для развития жизни. Но по крайней мере, в одна из этого набора должна быть вселенная, дружественная к людям. Мы знаем, что это правда, потому что мы существуем!
Так почему мы существуем?

Теперь понятен ответ на вопрос: «Как же мы оказались в такой гостеприимной вселенной?» Это всего лишь одна из множества вселенных. В нашей Вселенной константы природы и законы физики - это именно то, что нам нужно, чтобы мы могли существовать.
Мы бы никогда не оказались во вселенной, не способной поддерживать человеческую жизнь.
Это просто случайность, что скрытые измерения были устроены таким образом, что струны создали нашу особую Вселенную, одну среди бесчисленного множества других. С точки зрения теории струн, все не сложнее.
Обнаружение других вселенных

Возможно ли обнаружить другие вселенные? Иногда могли бы столкнуться две вселенные. Можно представить два водяных шара, сталкивающихся друг с другом. Это приведет к образованию ряби и распространению ее по каждому шару. А теперь представим, что две вселенные сталкиваются. Подобная рябь должна образоваться во вселенных, только на этот раз в виде гравитационных волн. Такие волны можно обнаружить с помощью наших современных инструментов. Если мы обнаружим гравитационную волну без видимого источника в нашей Вселенной (акцент на «если»), мы сможем приписать это столкновению вселенных.
Физики уже обнаружили гравитационные волны, вызванные столкновением черных дыр друг с другом. Эти события вызвали небольшую рябь в пространстве-времени, которая была обнаружена в 2015 году в обсерватории гравитационных волн с лазерным интерферометром (LIGO) в Вашингтоне и Луизиане. Таким образом, текущая технология теоретически должна быть способна обнаруживать гораздо большие колебания в пространстве-времени, вызванные столкновением другой вселенной с нашей.
Возможны ли практические применения теории струн?

Если теория струн верна, она указывает на способ объединения четырех сил природы: гравитации, электромагнетизма, сильного взаимодействия и слабого взаимодействия. Все попытки объединить эти силы пока не увенчались успехом. Но теория струн дает ученым некоторую надежду на то, что это возможно.
Трудно представить себе практическое применение теории струн в нашей повседневной жизни. Но то же самое было сказано о квантовой теории при ее зарождении. А квантовая теория привела к появлению множества устройств, которые мы используем и от которых зависим, таких как смартфон и GPS. Вся компьютерная индустрия основана на понимании квантовых свойств элемента кремния. Единая теория поля, Святой Грааль физики, может открыть двери, о существовании которых мы даже не подозревали.
Мы только начинаем понимать такое замечательное явление, как квантовая запутанность, когда две частицы, находящиеся в тесном контакте, а затем разделенные, могут общаться друг с другом на огромных расстояниях быстрее, чем скорость света может передавать информацию. И мы только начинаем разрабатывать практические квантовые компьютеры.
Теория Всего, основанная на крошечных вибрирующих струнах, могла бы продвинуть наши технологические возможности и позволить нам пережить множество проблем, с которыми человечество сталкивается в настоящий момент.
https://www.youtube.com/watch?v=QgQO...ature=emb_logo
https://www.youtube.com/watch?v=3rxb...ature=emb_logo

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Компактификация измерений: почему мы воспринимаем только четыре измерения

Одним из главных кандидатов в теорию всего считается теория струн или ее более обобщенный вариант — М-теория. Но она делает одно предсказание, которое нам вряд ли когда-нибудь удастся проверить, — скрытые, компактифицированные измерения.


©Wikipedia Теория струн пытается не только объединить квантовую механику с Общей теорией относительности, но и объяснить спектр частиц и сил, наблюдаемых в природе. В самой последней формулировке теории — матричной теории — 11 измерений. Ее сторонники столкнулись с одной из самых больших проблем струнных теорий — объяснением того, как именно «компактифицированы» дополнительные измерения, из-за чего их невозможно наблюдать в нашем четырехмерном мире. Компактификация также уточняет самые интересные свойства теории.
Теория струн утверждает, что мир состоит из невероятно маленьких вибрирующих струн в десятимерном пространстве-времени. В 1995 году, во время второй суперструнной революции, Эдвард Виттен предложил М-теорию, объединявшую все пять разных типов теории струн. Это 11-мерная теория, включающая супергравитацию. Среди ученых нет единого ответа на то, что означает «М» в названии, но многие теоретики сходятся во мнении, что эта буква означает «мембраны», так как в теории содержатся вибрирующие поверхности нескольких разных размерностей. В М-теории отсутствуют точные уравнения движения, но в 1996 году Том Бэнкс из Ратгерского университета и его коллеги предложили ее описание как «матричной теории», чьи основные переменные — матрицы.
Компактифицировать эту 11-мерную теорию до четырех изменений было отнюдь нелегко. Компактифицировать буквально означает «сворачивать» дополнительные измерения теории до очень малых размеров. Например, чтобы свернуть два измерения, возьмем бублик — или тор (это двумерная поверхность) — и будем сжимать его до круга или петли с маленьким поперечным сечением, а затем эту петлю сожмем до точки. Без достаточно чувствительного зонда, который смог бы зарегистрировать «сжатые» измерения, эта петля выглядит одномерной, в то время как точка — нульмерной. В М-теории предполагается, что речь идет о размерах порядка 10-33 сантиметров, что, в свою очередь, никоим образом не может быть зарегистрировано современным оборудованием. Получается, после компактификации семи измерений мир вокруг нас выглядит четырехмерным.


Эдвард Виттен / © Quanta Magazine/Jean Sweep Но что же такое измерение само по себе? Интуитивно может показаться, что каждое измерение — это независимое направление, в котором мы (или какой-либо объект) можем двигаться. Так и получается, что мы живем в трех пространственных измерениях — «вперед-назад», «влево-вправо» и «вверх-вниз» — и одном временном — «прошлое-будущее». В целом это четыре измерения. Но наше восприятие измерений намертво завязано на масштабах.
Представьте, что вы наблюдаете за кораблем, издали плывущим в порт. Сначала он похож на нульмерную точку на горизонте. Через какое-то время вы понимаете, что у него есть мачта, указывающая в небо: теперь он выглядит как одномерная линия. Затем вы замечаете его паруса — и объект выглядит уже двумерным. Когда корабль еще больше приближается к причалу, вы наконец-то замечаете, что у него есть длинная палуба — третье измерение.
В этом нет ничего странного, как и в том, что бублик, уменьшенный до невероятных размеров, представляется нульмерной точкой. Дело в том, что мы не способны определять измерения с далеких расстояний. Это логически приводит к тому, что было описано выше: могут существовать другие измерения, но они настолько малы, что мы их не воспринимаем.
Вернемся к компактификации измерений. Вообразите, что вы — белка, живущая на бесконечно длинном стволе дерева. В той или иной мере древесный ствол — это цилиндр. Вы можете двигаться в двух независимых направлениях — «вдоль» и «вокруг». Однажды вам становится скучно, вы переселяетесь на дерево с более тонким стволом, окружность которого значительно меньше. Теперь ваше измерение «вокруг» стало намного меньше, чем раньше. Вам хватает всего двух шагов, чтобы полностью обойти ствол. Вы перепрыгиваете на еще более тонкое дерево. Теперь за один шаг вы оборачиваете ствол целых сто раз! Измерение «вокруг» стало слишком маленьким, чтобы вы его могли заметить. Чем тоньше становятся стволы деревьев, тем сильнее измерения вашего мира уменьшаются до одного.


Чем меньше дерево, на которое перепрыгивает белка, тем меньше и измерение «вокруг», в котором она может двигаться и которое может воспринимать / © WhyStringTheory.com Именно это в теории струн происходит с шестью (с семью — для М-теории) дополнительными измерениями. Каждый раз, двигая рукой через пространство, вы оборачиваетесь вокруг скрытых измерений невероятное количество раз.
Как было сказано выше, размеры компактифицированных измерений составляют порядка 10-33 сантиметров, что сопоставимо с планковской длиной (1,6×10-33 сантиметров). Следует отметить, что у нас вряд ли в ближайшее время появится возможность напрямую зарегистрировать их экспериментально. Тем не менее ученые надеются на некоторые испытания, результаты которых, однако, в немалой степени зависят от удачного стечения обстоятельств.
Форма и размер струн крайне важны для моделирования их вибраций и взаимодействий. Нужно понимать, как они закручиваются вокруг шести свернутых измерений. Точная структура поверхности, образованной в результате компактификации, изменяет физику, обусловленную струнами.
Существует несколько способов того, каким образом дополнительные измерения могут свернуться в столь маленькое пространство. Однако пока не известно, какой именно из этих способов в итоге приводит к традиционной физике.
Ранее было предпринято множество попыток компактифицировать матричную теорию при помощи шестерного тороида, но ничего не вышло. Никто и не думал, что предположительно более сложная задача компактификации при помощи многообразий Калаби — Яу предоставит действенные решения для рабочей теории. Компактификация измерений при помощи многообразий Калаби — Яу помогает избежать некоторых осложнений матричной теории.
Современные исследования в области теории струн в большей степени связаны с многообразиями Калаби — Яу. Это, безусловно, многообещающая группа компактификаций, но ясного ответа еще нет, а количество обнаруженных многообразий уже возросло до 10500, как недавно отметил один из струнных теоретиков Брайан Грин в подкасте у Шона Кэррола.


Шестимерные многообразия Калаби — Яу / © Vimeo/Graphene Струнные теоретики пока далеки от ясного и однозначного понимания того, описывает ли М-теория мир на самых малых масштабах в действительности. Однако, как отметил Эдвард Виттен: «Удивительно, как можно построить теорию, включающую в себя гравитацию, но которая изначально базировалась только на калибровочной теории».
Теория струн — сложный математический аппарат. Как отмечали Клиффорд Джонсон и Брайан Грин в интервью для нашего журнала, трудно сказать, что эта теория в действительности описывает реальность. Но даже если окажется, что она не имеет ничего общего с реальностью, то она определенно станет важным шагом к чему-то большему — к теории, описывающей Вселенную точнее и элегантней, чем все, что мы знали до этого.

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Визуальное путешествие по 11 измерениям (начало)

26 октября
7,6 тыс. дочитываний
2 мин.







Теория струн, представляющая собой попытку объяснить все силы и частицы нашей Вселенной, говорит, что настоящие строительные блоки нашего мира - это не атомы или кварки, а вибрирующие струны, которые объединяют две наиболее успешные теории физики: квантовую механику и относительность. То есть мы сделаны из атомов. Внутри атомов находятся протоны и нейтроны. Внутри них есть кварки и, наконец, если теория струн верна, внутри кварков есть колеблющиеся нити энергии, которые ученые называют «струнами». В зависимости от того, как струна вибрирует, она производит частицы определенного типа.
Последствия этой теории невероятны. На сегодняшний день это наиболее многообещающая объединяющая теория в физике. Попробуем представить, как будут выглядеть эти высшие измерения, хотя и умозрительно. Визуальное путешествие начинается с первого измерения.
Измерение 1: Линия. Она соединяет точки, но не имеет ширины или глубины.



(Изображение: Ella Alderson)Измерение 2: Плоские фигуры с высотой и шириной.



(Изображение: Ella Alderson)Измерение 3: Все пространственные измерения, в которых мы существуем.

То, что мы считаем своей реальностью, состоит из трех измерений пространства и одного измерения времени. В трех измерениях у нас есть высота, ширина и глубина. Появляется возможность делать сечения объектов.


(Изображение: Ella Alderson)Измерение 4: Дополнительное измерение времени.

Это временное измерение, вместе с нашими тремя пространственными измерениями, охватывает всю нашу реальность. Четвертое измерение позволяет изменениям происходить в трех предыдущих пространственных измерениях. Теперь мы охватили пространство-время.




(Изображение: Ella Alderson)Остальные измерения за пределами этой точки становятся для нас незаметными. Они существуют свернутые в таком маленьком субатомном состоянии, что наши научные усилия пока не могут их обнаружить. Идея состоит в том, что до Большого взрыва все эти измерения существовали в идеальной симметрии. Все четыре силы Вселенной - электромагнетизм, гравитация, а также слабые и сильные ядерные взаимодействия - удерживались вместе при экстремальных температурах и давлениях. Когда эти условия стали нестабильными, измерения разделились. Первые четыре измерения остаются для нас воспринимаемыми. Остальные 6–7 - нет. Сегодня эти гипер-измерения настолько малы, что атомы нашего мира не могут проникнуть в них.
Измерение 5: Мир, похожий на наш.

Он имеет то же начало, что и наша Вселенная; то есть он происходит из Большого взрыва. Но между этим миром и другим есть заметные различия. Наши разные «я» принимают разные решения, которые приводят к разветвлению будущего. Это план вероятности.


(Изображение: Ella Alderson)Измерение 6: Это измерение становится уровнем совершенно новых миров, в которых возможно увидеть все вероятные варианты будущего, настоящего и прошлого, проистекающие из такого события, как Большой взрыв.



(Изображение: Ella Alderson)Продолжение путешествия по множественным измерениям "Визуальное путешествие по 11 измерениям (окончание)"

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

Есть ли у времени геометрическая граница и наступит ли его конец?

17 ноября 2020
1,6 тыс. дочитываний
4 мин.









Компьютерное моделирование показывает колебания инфляционного поля. Колебания происходят в самые ранние моменты существования Вселенной. (Анимация: Andrei Linde)Философия и физика пересекаются во многих областях. У них единая кровеносная система и они подпитывают друг друга новыми идеями и предсказаниями, снова и снова меняя наши взгляды на мир на протяжении всей истории. Но, пожалуй, в физике не другой такой концепции, которая настолько сильно связана с философией, как концепция времени. Даже дать времени определение крайне сложно, хотя самое элементарное определение может утверждать: «Время - это четвертое измерение, которое позволяет нашему трехмерному миру испытывать изменения».


Компьютерное моделирование показывает колебания инфляционного поля. Колебания происходят в самые ранние моменты существования Вселенной. (Анимация: Andrei Linde)Время это изменения. Это развитие от простых организмов, плавающих в первобытном океане, до сложных, блуждающих существ, какими люди являются сегодня. Наши знания развиваются с годами, опираясь на то, что было раньше. Отнимать время или подразумевать, что у него есть конец, - значит подразумевать, что наступает момент, когда жизнь больше не может существовать. А это, согласно работе"Eternal inflation predicts that time will end" ("Вечная инфляция предсказывает, что время закончится") физика Рафаэля Буссо и его коллег, может произойти в ближайшие 5 миллиардов лет.
Ученые разработали фундамент для вечной инфляции. Будучи расширением теории инфляции, которая помогла решить различные проблемы космологии, концепция вечной инфляции утверждает, что расширение Вселенной не заканчивается полностью, но может заканчиваться небольшими локальными регионами. Фон продолжает расширяться, но регионы, в которых инфляция замедлялась или останавливалась, превратились в такие же вселенные, как наша. Глядя на более всеобъемлющую модель Вселенной, создается впечатление, что теория инфляции не является главной частью теории Большого взрыва, а скорее, превращает описание Большого взрыва в иллюзию - просто становясь маркером более широкой инфляционной космологии. Но тогда Большой взрыв не был бы настоящим началом. Если Вселенная находится в состоянии непрерывного расширения, начала и конца не существует в глобальном масштабе.
И там, где вечная инфляция может образовать одну вселенную - нашу, - вокруг нас образовалось гораздо больше. Это Мультивселенная.


Каждый пик - это Большой взрыв, и разные цвета показывают разные законы физики. Одна из нижних впадин - это вселенная, подобная нашей, в которой имеются устоявшиеся законы физики. (Изображение: Andrei Linde)В такой Мультивселенной, где существует бесконечное количество миров, должно произойти любое событие, имеющее ненулевую вероятность. А поскольку миров существует бесконечное количество, событие будет происходить бесконечное количество раз. Это вызывает большие затруднения при вычислении вероятностей и в знании того, с какими законами физики мы можем столкнуться. Вероятности относительны. Все дело в том, насколько вероятен один исход по сравнению с другим. Но если оба исхода имеют бесконечную вероятность наступления, это сделало бы расчет любой вероятности бессмысленным. Это «проблема измерения» (measure problem) в космологии.
Так возникла геометрическая граница - точка, после которой время больше не существует. Это означает, что количество событий должно уменьшиться до конечного количества, и относительность вероятностей снова обретет смысл. То есть математические ограничения берут некогда гигантскую и бесконечную Вселенную и превращают ее в ограниченное пространство, где одни события действительно происходят чаще, чем другие.
Катастрофический конец времени наступает точно так же, как и любой другой момент, за исключением того, что теперь нет «после». Для человека, ставшего свидетелем конца, это было бы похоже на пересечение горизонта событий черной дыры. Несомненно, происходящее событие имеет все признаки важного, но оно не было бы драматичным или кульминационным. Фактически, конец времени был бы пережит, и при этом наблюдатель даже не осознавал бы, что что-то происходит. Другие физические системы нашего мира не были бы предварительно затронуты, таким образом создавалось бы впечатление, что Вселенная живет как обычно, и только когда наступил бы сам момент, это повлияло бы на наше существование.
Просто внезапный конец всего. Время - это система, похожая на любую другую, которая в конечном итоге может сломаться. Согласно расчетам Буссо и его команды, Вселенная возрастом 13,8 миллиарда лет достигнет своей границы через 5 миллиардов лет.


Визуализация показывает распад бозона Хиггса на два нижних кварка. Это происходит в 58% случаев как наиболее вероятный канал распада бозона. (Изображение: CERN)В то время как геометрические ограничения здесь являются только математическим инструментом в попытке понять события в Мультивселенной, математические инструменты уже становились реальностью в прошлом. Кварки, например, использовались в расчетах задолго до того, как кто-либо поверил в их реальность. И это забавные частицы; никогда не наблюдаются изолированно, будучи заключенными внутри протона. И все же, хотя когда-то они существовали только в области математики, теперь они считаются фундаментальными частицами.
Чтобы избежать необходимости считаться с концепцией конца времени, нужно или признать, что в наших математических предсказаниях используются неверные методы, или что теория инфляции, которая до сих пор была очень успешной, ошибочна. Есть и другие решения проблемы измерения. Конец времени - это не что-то, что обязательно верно, это просто сценарий, который логически вытекает из нашего понимания общей теории относительности, инфляции, математики и экспериментальных данных, а именно данных, которые показывают, что наша Вселенная продолжает расширяться.


Это представление о непрерывном расширении Вселенной, сделанное НАСА. Многие ученые поддерживают сценарий тепловой смерти в конце нашей Вселенной. Это мрачно. Все источники энергии исчерпаны, что делает невозможным существование таких структур, как галактики или формы жизни. (Изображение: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab.)Либо геометрические ограничения должны быть заменены, либо они сигнализируют о возможной судьбе Вселенной.
Одно из самых ярких предложений в статье гласит: «Если конец времени это реальная возможность, то его нельзя предотвратить, просто отказавшись задавать о нем вопросы». Мы не знаем, что принесет конец времени и будет ли он в принципе. Но в научном понимании сама жизнь возникла из неживого океана. Это произошло из-за правильного сочетания химикатов и температуры, хотя естественное состояние окружающей среды - это было состояние без жизни, так же как нормальное состояние Вселенной может оказаться состоянием без времени. Это состояние Вселенной отлично от знакомого нам, но оно не парадоксальное.
https://www.youtube.com/watch?v=QgQO...ature=emb_logo

[Феникс Джонатанович ДонХуанЦзы]

https://zen.yandex.ru/media/futuryco...7ff25f3065cd4f