Физика: Струны - что это и откуда ?
-
Alexei Bykov
- Уже с Приветом
- Posts: 400
- Joined: 18 Jul 2002 11:22
-
Sas2
- Уже с Приветом
- Posts: 615
- Joined: 29 Sep 2000 09:01
- Location: Gaithersburg, MD
Andrey wrote:Sas2 wrote:Насколько я знаю теория суперструн одна из теорий.
одна из теорий чего ?
Sas2 wrote:На данный момент не самая растространенная. Самая растространенная это так называемая "Стандартная Модель". Суперструны была популярны в 70-х годах (если я не ошибаюсь).
как она может быть популярной или нет ?
как закон гравитации может быть популярен или нет
он есть или его нет
почему же тогда там в институтах даже не упоминали об этом
у меня был тех вуз - 2 года физики - а про это не слово ?
Закон
он либо есть, либо нет. Теория еще не закон.-
Andrey
- Уже с Приветом
- Posts: 725
- Joined: 03 May 1999 09:01
- Location: USA
-
Sas2
- Уже с Приветом
- Posts: 615
- Joined: 29 Sep 2000 09:01
- Location: Gaithersburg, MD
-
Alexei Bykov
- Уже с Приветом
- Posts: 400
- Joined: 18 Jul 2002 11:22
-
Alexei Bykov
- Уже с Приветом
- Posts: 400
- Joined: 18 Jul 2002 11:22
-
Alexei Bykov
- Уже с Приветом
- Posts: 400
- Joined: 18 Jul 2002 11:22
"Ведь ясно, что капиталистическая и фашистская наука ведут не вполне строго научную агитацию, которую нужно уметь анализировать, нужно осторожно относиться к проповедуемым иностранцами "научным" истинам и положениям. Они могут быть не только однобокими, но и неверными. Ведь мы знаем, что Габер, стараясь внушить своими (открытыми) работами трудную осуществимость синтеза аммиака, прикидывался наивным ученым, ратующим за неосуществимые утопические производственные методы. Однако в то же самое время Габер реально осуществлял уже этот процесс на технологическом уровне, а его статьи о малодоступности такого процесса печатались в то время, когда немцы с помощью Габера готовили тысячи и тысячи тонн взрывчатых веществ." 
Last edited by Alexei Bykov on 30 Apr 2003 20:45, edited 1 time in total.
-
Sas2
- Уже с Приветом
- Posts: 615
- Joined: 29 Sep 2000 09:01
- Location: Gaithersburg, MD
-
Елена
- Уже с Приветом
- Posts: 2669
- Joined: 16 Sep 2001 09:01
Andrey wrote:вот так и отбивается интерес ко всему непознаному
Андрей, не мучтесь! Прочитайте книги Хоукинга, на которые я дала Вам ссылки, и у Вас будет нормальное представление обо всех теориях и моделях современной теоретической физики. На русский, насколько я знаю, ни одной серьёзной или интересной работы по теории струн или суперструн не перевели до сих пор.
But life is not a succession of urgent "now's". It's a listless trickle of "why should I's".
-
Polar Cossack
- Уже с Приветом
- Posts: 56371
- Joined: 22 Nov 2002 02:05
- Location: С-Пб, NH
Dmitry67 wrote:Alexei Bykov wrote:Но "самая, самая" абстракция - это матанализ...
Нет
Матлогика
С точки зрения матлогики матанализ - одна из аксиоматических систем
"Таити, Таити..." Вы что, дамы и господа, все после исторического материализма обучались?
"Я хотел бы устроиться в вашу мусарню… Я хочу ходить с волыной и шмалять в людей." "Триод и Диод"
-
JustCat
- Новичок
- Posts: 43
- Joined: 20 Apr 2003 06:46
- Location: Minsk->Fort Collins, CO
Уважаемый Андрей,
Не стоит отчаиватся, физика в той части которая более или менее понятна,
может быть объяснена на довольно простом уровне. Как любят говорить
"на пальцах". В частности для объяснения сути общей теории
относительности нужно иметь всего лишь муравья и яблоко.
Однако когда еще в какой то области не все понятно и задача еще не
решена, а решить очень хочется, то выдвигается и анализируются
различные подходы. Но при этом и сами физики еще сами не имеют ясности
что есть что. Простейший пример. Что есть электрон? Ответа на этот вопрос
до сих пор не существует.
Теперь немного фактов.
1. В начала прошлого века Эйнштейном было выдвинуто
идея, что взаимодействие двух тел может быть описано без привлечения
идей существования сил. Просто тело видоисменяет свойства окружаещего пространства таким образом, что наиболее короткое расстояние между
двумя точками лежит на кривой. Посмотри как двигается муравей возле черенка яблока. Это то что называют сейчас общей теории относительности.
2. Далее вы наверное слыхали о факте, что скорость электромагнитного
взаимодействия конечна. Это повлекло за собой идею что время и пространство не являются не зависимыми а могут быть представлены, как
некоторое 4 мерное пространство обладающее довольно простыми свойствами. Предположение об однородности такого пространства
приводит к специальной теории относительности. Формально это
выражается в том, что физические законы должны быть одинаковы в
системах координат, которые повернуты относительно друг друга в этом
4-х мерном пространстве.
3. Следующий этап. Опять в начале прошлого века было установлено, что
при взаимодействии энергия передается порциями - квантами.
Предполагая универсальность 2, необходимо построить теория которая описывает 3 удовлетворяя и 2. Тут и начался грандиозный цирк. Дело в том,
что в таких теориях есть чисто математическая проблема. Там появлеется интеграл от 1/x который расходится. Но придумали трюк связанный с введение нормировки, которая предотвращает эту расходимость. Это удалось сделать для сильного, слабого и электромагнитного взаимодействия. Для гравитационного не получается.
Теория струн позволяет обойти эту расходимость постулируя существование
минимального расстояния. Насколько это справедливо, покажет будующее.
В настоящее время исследования в физике высоких энергии не очень хорошо
финансируются. Пока это типа игры "в бисер" самоценно и интересно, даже если это привлекательный тупик. Наш опыт ограничен небольшим временем
и пространством.
Не стоит отчаиватся, физика в той части которая более или менее понятна,
может быть объяснена на довольно простом уровне. Как любят говорить
"на пальцах". В частности для объяснения сути общей теории
относительности нужно иметь всего лишь муравья и яблоко.
Однако когда еще в какой то области не все понятно и задача еще не
решена, а решить очень хочется, то выдвигается и анализируются
различные подходы. Но при этом и сами физики еще сами не имеют ясности
что есть что. Простейший пример. Что есть электрон? Ответа на этот вопрос
до сих пор не существует.
Теперь немного фактов.
1. В начала прошлого века Эйнштейном было выдвинуто
идея, что взаимодействие двух тел может быть описано без привлечения
идей существования сил. Просто тело видоисменяет свойства окружаещего пространства таким образом, что наиболее короткое расстояние между
двумя точками лежит на кривой. Посмотри как двигается муравей возле черенка яблока. Это то что называют сейчас общей теории относительности.
2. Далее вы наверное слыхали о факте, что скорость электромагнитного
взаимодействия конечна. Это повлекло за собой идею что время и пространство не являются не зависимыми а могут быть представлены, как
некоторое 4 мерное пространство обладающее довольно простыми свойствами. Предположение об однородности такого пространства
приводит к специальной теории относительности. Формально это
выражается в том, что физические законы должны быть одинаковы в
системах координат, которые повернуты относительно друг друга в этом
4-х мерном пространстве.
3. Следующий этап. Опять в начале прошлого века было установлено, что
при взаимодействии энергия передается порциями - квантами.
Предполагая универсальность 2, необходимо построить теория которая описывает 3 удовлетворяя и 2. Тут и начался грандиозный цирк. Дело в том,
что в таких теориях есть чисто математическая проблема. Там появлеется интеграл от 1/x который расходится. Но придумали трюк связанный с введение нормировки, которая предотвращает эту расходимость. Это удалось сделать для сильного, слабого и электромагнитного взаимодействия. Для гравитационного не получается.
Теория струн позволяет обойти эту расходимость постулируя существование
минимального расстояния. Насколько это справедливо, покажет будующее.
В настоящее время исследования в физике высоких энергии не очень хорошо
финансируются. Пока это типа игры "в бисер" самоценно и интересно, даже если это привлекательный тупик. Наш опыт ограничен небольшим временем
и пространством.
-
Dmitry67
- Уже с Приветом
- Posts: 28294
- Joined: 29 Aug 2000 09:01
- Location: SPB --> Gloucester, MA, US --> SPB --> Paris
При том что движение вперед идет не так быстро как хочется, сами основы квантовой механики не очень понятны
Парадокс кота Шредингера не решен до сих пор.
Квантовая механика работает для частиц, для систем из частиц. И вдруг - опс - у нас стало много частиц, мы объявили эту совокупность частиц прибором, и для этой совокупности законы QM применяются совершенно иначе ! Где происходит переход непонятно
Парадокс кота Шредингера не решен до сих пор.
Квантовая механика работает для частиц, для систем из частиц. И вдруг - опс - у нас стало много частиц, мы объявили эту совокупность частиц прибором, и для этой совокупности законы QM применяются совершенно иначе ! Где происходит переход непонятно
Зарегистрированный нацпредатель, удостоверение N 19719876044787 от 22.09.2014
-
Елена
- Уже с Приветом
- Posts: 2669
- Joined: 16 Sep 2001 09:01
Добавляю к тому, что рассказал уважаемый JustCat.
Цирк действительно начался с Общей Теории Относительности и новых открытий в физике, в том числе, квантовой теории. Как оказалось электроны и фотоны – большие шутники и ведут себя совсем не так, как предполагалось: если за ними наблюдают, то они сворачиваются в частицы и ведут себя прилично, а если не наблюдают, то занимаются интерференцией и ведут себя как волны. Эйнштейн шутил по поводу того, что электроны обладают телепатией, Райт (Wilbur Wright) предположил, что они ведут себя как живые, а Бор сказал, что не надо так много фантазировать, достаточно предположить, что фотоны и электроны являются "волнами вероятности" (waves of probability) и что неопределенность (uncertainty) является частью субатомных уровней. А Гейзенберг (Heisenberg) назвал это Принципом Неопределенности (Uncertainty Principle), суть которого в том, что нельзя измерить одновременно скорость и позицию электрона. Это расстроило Эйнштейна – "Бог не играет в кости" (“God does not play dice”). У ученых тогда хватило сообразительности и они пришли к выводу о том, что это не фотоны c электронами виноваты, а детекторы (приборы, которыми пользовались экспериментаторы) и несовершенство в методиках наблюдений. В итоге, все уперлись в необходимость создания новых научных моделей, решения уравнений Эйнштейна, которые описывают всю Вселенную (микро и макро уровни стали одним) и создания "новой" математики для их решения.
***
Согласно Общей Теории Относительности (ОТО) время и трехмерное пространство являются одной четырехмерной системой – “пространство-время” (space-time). ОТО инкорпорирует гравитационный эффект, утверждая, что распределение материи и энергии во Вселенной изгибает и искажает пространство-время. Объекты в этом пространство-времени пытаются двигаться по прямой, но из-за того, что пространство искривлено, их траектория движения тоже кажется искривленной. ОТО, которая подтверждается большим количеством экспериментов, говорит о том, что время и пространство неразрывно связаны. Нельзя изогнуть пространство, не изогнув при этом времени. Согласно ОТО, это изогнутое пространство-время не является пассивным фоном на котором разыгрываются события, а, наоборот, активным участником происходящего.
По теории сэра Ньютона, время и пространство связаны не были, время было бесконечно в обоих направлениях и независимо от пространства. Философ Кант предполагал, что время имело смысл и значение независимо от Вселенной. Возникал вопрос: чем занимался Бог до создания Вселенной? Как заметил Святой Августин, не стоит об этом шутить, а кто-то ещё добавил, что Бог был занят созданием ада для тех, кто задает слишком много вопросов. Однако, это была серьезная проблема и занимала многих на протяжении веков. Согласно Св. Августину, прежде чем Бог создал Вселенную, он ничем не занимался вообще. Это утверждение очень близко современным идеям.
Однако в ОТО, время и пространство не существуют независимо от Вселенной и друг от друга. Они определены измерениями внутри Вселенной, например – количество вибраций кристалла кварца в часах или длина линейки. Вполне допустимо, что время, определенное внутри Вселенной, должно иметь максимальное и минимальное значения – другими словами, начало и конец. Было бы бессмысленно спрашивать о том, что было до начала или после окончания, потому что было бы неопределимо. И стало важно понять, конечны или нет время и пространство согласно ОТО.
Основное предубеждение теоретических физиков, включая Эйнштейна, заключалось в том, что время бесконечно в обоих направлениях. Они больше всего не любили вопросы, связанные с созданием Вселенной, потому что им казалось, что такие вопросы находятся вне компетенции науки. Все были заняты решением уравнений Эйнштейна, которые описывали Вселенную… Считалось, что в реальном физическом теле, при его падении под влиянием его собственной гравитации, давление и косвенные скорости (sidewаys velocities) предотвращают скопление всей материи в одной точке, в одном месте, где плотность стала бы бесконечной. Соответственно, говорит Хоукинг, если бы мы попытались проследить историю расширения Вселенной от нынешнего момента назад во времени, мы бы нашли, что не вся материя Вселенной появилась из этого места с бесконечной плотностью. Такое место бесконечной плотности материи (называется сингулярность) и было бы началом или концом времени.
Были решения, в которых время имело начало и конец, но все они были очень специфичны и очень симметричны. В 1963 году двое Советских ученых, Евгений Лившиц и Исаак Халатников, объявили о том, что они доказали, что все решения уравнений Эйнштейна с сингулярностью имеют специальные оговорки для материи и скоростей. Однако, вероятность того, что решение уравнений, описывающих всю Вселенную будет иметь такие специальные оговорки было практически равно нулю. Почти все решения, которые могли бы представить Вселенную, избегали бы сингулярность с бесконечной плотностью. Потому что, перед началом фазы, во время которой Вселенная расширялась, должна была быть фаза, когда она уменьшалась, т.е. материя, материальные объекты "собирались" вместе, без столкновений, а потом начали "расходиться" в нынешнюю фазу расширения. Если бы это было так, то время бы проложалось вечно, из бесконечного прошлого в бесконечное будущее.
Не все физики согласились с Лифшицем и Халатниковым. Роджер Пенроуз и Стивен Хоукинг, базируясь не на тщательном изучении решений, а на глобальной структуре пространство-времени, предположили, что в ОТО пространство-время изогнуто (или завихрено) не только массивными материальными объектами, но и их энергией. Энергия всегда положительна, то есть, она изгибает пространство-время таким образом, что пути световых лучей изгибаются в направлении к друг другу. Пенроуз и Хоукинг смогли доказать, что в математической модели ОТО время началось с того, что называется Большим Взрывом (Big Bang). Соответственно, у времени мог бы быть и конец, когда звезды или галактики схлопываются под влиянием собственной гравитации и формируют черные дыры.
Продолжать? (это моя вводная к теориям струн, суперструн и прочим теориям по Хоукингу) Только вкратце уже не получается
Цирк действительно начался с Общей Теории Относительности и новых открытий в физике, в том числе, квантовой теории. Как оказалось электроны и фотоны – большие шутники и ведут себя совсем не так, как предполагалось: если за ними наблюдают, то они сворачиваются в частицы и ведут себя прилично, а если не наблюдают, то занимаются интерференцией и ведут себя как волны. Эйнштейн шутил по поводу того, что электроны обладают телепатией, Райт (Wilbur Wright) предположил, что они ведут себя как живые, а Бор сказал, что не надо так много фантазировать, достаточно предположить, что фотоны и электроны являются "волнами вероятности" (waves of probability) и что неопределенность (uncertainty) является частью субатомных уровней. А Гейзенберг (Heisenberg) назвал это Принципом Неопределенности (Uncertainty Principle), суть которого в том, что нельзя измерить одновременно скорость и позицию электрона. Это расстроило Эйнштейна – "Бог не играет в кости" (“God does not play dice”). У ученых тогда хватило сообразительности и они пришли к выводу о том, что это не фотоны c электронами виноваты, а детекторы (приборы, которыми пользовались экспериментаторы) и несовершенство в методиках наблюдений. В итоге, все уперлись в необходимость создания новых научных моделей, решения уравнений Эйнштейна, которые описывают всю Вселенную (микро и макро уровни стали одним) и создания "новой" математики для их решения.
***
Согласно Общей Теории Относительности (ОТО) время и трехмерное пространство являются одной четырехмерной системой – “пространство-время” (space-time). ОТО инкорпорирует гравитационный эффект, утверждая, что распределение материи и энергии во Вселенной изгибает и искажает пространство-время. Объекты в этом пространство-времени пытаются двигаться по прямой, но из-за того, что пространство искривлено, их траектория движения тоже кажется искривленной. ОТО, которая подтверждается большим количеством экспериментов, говорит о том, что время и пространство неразрывно связаны. Нельзя изогнуть пространство, не изогнув при этом времени. Согласно ОТО, это изогнутое пространство-время не является пассивным фоном на котором разыгрываются события, а, наоборот, активным участником происходящего.
По теории сэра Ньютона, время и пространство связаны не были, время было бесконечно в обоих направлениях и независимо от пространства. Философ Кант предполагал, что время имело смысл и значение независимо от Вселенной. Возникал вопрос: чем занимался Бог до создания Вселенной? Как заметил Святой Августин, не стоит об этом шутить, а кто-то ещё добавил, что Бог был занят созданием ада для тех, кто задает слишком много вопросов. Однако, это была серьезная проблема и занимала многих на протяжении веков. Согласно Св. Августину, прежде чем Бог создал Вселенную, он ничем не занимался вообще. Это утверждение очень близко современным идеям.
Однако в ОТО, время и пространство не существуют независимо от Вселенной и друг от друга. Они определены измерениями внутри Вселенной, например – количество вибраций кристалла кварца в часах или длина линейки. Вполне допустимо, что время, определенное внутри Вселенной, должно иметь максимальное и минимальное значения – другими словами, начало и конец. Было бы бессмысленно спрашивать о том, что было до начала или после окончания, потому что было бы неопределимо. И стало важно понять, конечны или нет время и пространство согласно ОТО.
Основное предубеждение теоретических физиков, включая Эйнштейна, заключалось в том, что время бесконечно в обоих направлениях. Они больше всего не любили вопросы, связанные с созданием Вселенной, потому что им казалось, что такие вопросы находятся вне компетенции науки. Все были заняты решением уравнений Эйнштейна, которые описывали Вселенную… Считалось, что в реальном физическом теле, при его падении под влиянием его собственной гравитации, давление и косвенные скорости (sidewаys velocities) предотвращают скопление всей материи в одной точке, в одном месте, где плотность стала бы бесконечной. Соответственно, говорит Хоукинг, если бы мы попытались проследить историю расширения Вселенной от нынешнего момента назад во времени, мы бы нашли, что не вся материя Вселенной появилась из этого места с бесконечной плотностью. Такое место бесконечной плотности материи (называется сингулярность) и было бы началом или концом времени.
Были решения, в которых время имело начало и конец, но все они были очень специфичны и очень симметричны. В 1963 году двое Советских ученых, Евгений Лившиц и Исаак Халатников, объявили о том, что они доказали, что все решения уравнений Эйнштейна с сингулярностью имеют специальные оговорки для материи и скоростей. Однако, вероятность того, что решение уравнений, описывающих всю Вселенную будет иметь такие специальные оговорки было практически равно нулю. Почти все решения, которые могли бы представить Вселенную, избегали бы сингулярность с бесконечной плотностью. Потому что, перед началом фазы, во время которой Вселенная расширялась, должна была быть фаза, когда она уменьшалась, т.е. материя, материальные объекты "собирались" вместе, без столкновений, а потом начали "расходиться" в нынешнюю фазу расширения. Если бы это было так, то время бы проложалось вечно, из бесконечного прошлого в бесконечное будущее.
Не все физики согласились с Лифшицем и Халатниковым. Роджер Пенроуз и Стивен Хоукинг, базируясь не на тщательном изучении решений, а на глобальной структуре пространство-времени, предположили, что в ОТО пространство-время изогнуто (или завихрено) не только массивными материальными объектами, но и их энергией. Энергия всегда положительна, то есть, она изгибает пространство-время таким образом, что пути световых лучей изгибаются в направлении к друг другу. Пенроуз и Хоукинг смогли доказать, что в математической модели ОТО время началось с того, что называется Большим Взрывом (Big Bang). Соответственно, у времени мог бы быть и конец, когда звезды или галактики схлопываются под влиянием собственной гравитации и формируют черные дыры.
Продолжать? (это моя вводная к теориям струн, суперструн и прочим теориям по Хоукингу) Только вкратце уже не получается
Last edited by Елена on 01 May 2003 22:19, edited 1 time in total.
But life is not a succession of urgent "now's". It's a listless trickle of "why should I's".