Содержание Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Глава
Глава
Глава
10
1. От мифа к логосу. Аристотелева революция в познании мира . . .
13
1. Когда и как появилось понятие «естествознание» в современной его трактовке? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
2. Первая естественно-научная картина античного мира . . . . . . . . . . . . . . . .
19
1. Оказывала ли в дальнейшем Древняя Греция влияние на развитие научной мысли в мире? . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
2. Почему теория Птолемея считается вершиной античной научной мысли? . . . . . . . . . . . . . . .
23
3. Формирование механистической картины мира. Ньютоновская научная революция . . .
27
1. Что же происходило в это время с естествознанием в странах Западной Европы? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
2. Почему вторую научную революцию называют Ньютоновской? . . . . . . . . . . . . . . . .
32
3. Претерпели ли изменения взгляды на время и пространство в результате Ньютоновской научной революции? . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
35
main.toc
4
Глава
Содержание
4. Какие научные открытия сделали возможным пересмотр механистических взглядов на законы природы? . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
38
5. Какие эксперименты поставили точку в работах по созданию механистических моделей эфира? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
45
6. Можно ли утверждать, что эксперимент Майкельсона—Морли разрушил механистическую картину мира? . . . . . . . . . . .
49
7. Как электромагнитные колебания распространяются в вакууме? . . . . . . . . . . . . .
51
4. Полевая форма существования материи. Кризис механистических воззрений. Эйнштейновская научная революция . . . . . .
53
1. В чем заключается заслуга Эйнштейна в выводе физики из кризиса? . . . . . . . . . . . . .
55
2. В чем отличие в понимании принципа относительности Ньютоном и Эйнштейном? . . .
58
3. Как согласуются 2-й постулат СТО и правило сложения скоростей Галилея? . . . . .
59
4. Как же все-таки включились приборы — одновременно или нет? . . . . . . . . . . . . . . . . .
63
5. Каким соотношением выражается закон сложения скоростей в СТО? . . . . . . . . . . . . . .
63
6. Какова будет относительная скорость движущихся навстречу фотонов? . . . . . . . . . . .
66
7. Меняются ли наши представления о пространственно-временных соотношениях тел, движущихся с субсветовыми скоростями?. . .
67
8. Замедляется ли ход движущихся механических часов? . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
69
main.toc
Содержание
Глава
5
9. Можно ли точно подсчитать, насколько медленнее будет течь время для движущегося наблюдателя? . . . . . . . . . . .
69
10. Чему равны истинные размеры движущегося тела? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
73
11. Достаточно ли для описания события указать его координаты и время? . . . . . . . . . . . . . . . .
76
12. Существует ли связь между другими фундаментальными характеристиками мироздания? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
79
13. Оказала ли СТО какое-либо влияние на дальнейшее развитие физики? . . . . . . . . . .
81
14. Снял ли принцип эквивалентности противоречия между СТО и теорией гравитации Ньютона? . . . . . . . . . . . . . . . . . .
85
15. В чем заключается суть механизма гравитации, представленного в ОТО? . . . . . . . . . . . . . . . . .
86
16. Оказывают ли материальные тела влияние на время? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95
17. Существуют ли экспериментальные доказательства верности ОТО? . . . . . . . . . . . .
99
5. Черные дыры — волки Вселенной . . . . . . . . . 101
1. Может ли большая масса привести к сверхсильному искривлению пространства и остановке времени? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 2. Можно ли создать черную дыру искусственно? . . . 108 3. Как можно обнаружить черную дыру, если она не излучает свет? . . . . . . . . . . . . . . . 108 4. Представляет ли собой ОТО теорию эволюции нашей Вселенной? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 main.toc
6
Глава
Содержание
6. Почему Земля не является центром Вселенной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
1. Если наша Вселенная нестационарная, что же с ней происходит? . . . . . . . . . . . . . . . . 115 2. Не является ли наша планета центром Вселенной? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 3. Что такое расширение Вселенной? . . . . . . . . . 117 Глава
7. Большой взрыв и после. Будет ли конец света? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
1. Что было в начале Вселенной? . . . . . . . . . . . . 121 2. Если в сингулярности не течет время и нет пространства, то почему же произошел Большой взрыв? . . . . . . . . . . . . . . 122 3. Что такое сингулярность с точки зрения математики? . . . . . . . . . . . . . . 122 4. По какому сценарию развивалась Вселенная после Большого взрыва? . . . . . . . . . 123 5. Существуют ли экспериментальные подтверждения Большого взрыва? . . . . . . . . . 124 6. Будет ли расширение Вселенной продолжаться бесконечно? . . . . . . . . . . . . . . . 125 Глава
8. Братья по разуму. Где они? . . . . . . . . . . . . . . 133
1. Что думают современные ученые о возможном существовании других цивилизаций? . . . . . . . 135 2. Были ли попытки установить связь с инопланетными цивилизациями? . . . . . . . . . 138 3. Что думают ученые об НЛО? . . . . . . . . . . . . . . 140 Глава
9. Выживет ли человечество? . . . . . . . . . . . . . . 147
1. Как смотрят ученые-оптимисты на проблему выживания человечества? . . . . . . 149 main.toc
Содержание
7
2. Возможно ли создание топлива, позволяющего достичь субсветовых скоростей? . . . . . . . . . . . 154 3. Возможно, нужно погружать астронавтов в анабиоз? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 4. Можно ли в обход 2-го постулата СТО быстро доставить астронавтов в отдаленную точку Вселенной? . . . . . . . . . . . 158 Глава 10. Он ни на что не похож. Этот странный мир микрочастиц . . . . . . . . . . 163
1. Можно ли теорию относительности применить для описания поведения субатомных частиц? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165 2. Можно ли назвать точное время рождения квантовой механики как науки? . . . . . . . . . . . 166 3. Следует ли из Фейнмановского метода суммирования по путям, что тело большой массы будет двигаться по единственной траектории? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 4. Что такое принцип неопределенности Гейзенберга, и почему его считают краеугольным камнем квантовой механики? . . . 176 5. Как будет вести себя электрон в ограниченном пространстве в соответствии с принципом неопределенности Гейзенберга? . . . . . . . . . . . 178 6. Существуют ли какие-либо следствия из принципа неопределенности? . . . . . . . . . . . 178 7. Сможет ли теннисист когда-нибудь наблюдать туннелирование мяча сквозь бетонную стену? . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 8. Следует ли из открытий квантовой механики, что наш мир непознаваем? . . . . . . . . . . . . . . . 180 main.toc
8
Содержание
9. Может ли понятие физической реальности быть применимо к квантово-механическим объектам? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 10. Существуют ли другие взгляды на понятие «физической реальности» применительно к квантовой механике? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 11. Почему понятия современной физики так сложны для восприятия? . . . . . . . . . . . . . 194 Глава 11. Путешествие по времени. Машина времени — миф или реальность? Можем ли мы убить своего дедушку до того, как он встретил бабушку? . . . . . . . . . . . . . . . 197
1. Можно ли использовать симметричность законов физики для создания машины времени? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 2. Изменит ли направление стрела времени, когда начнется сжатие Вселенной? . . . . . . . . . 201 3. Неужели путешествия по времени невозможны даже принципиально? . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 Глава 12. Бог или случай? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
1. Как великие ученые относились к идее Бога? . . . 209 2. Существует ли противоречие между научным и религиозным пониманием мира? . . . . . . . . . 212 Глава 13. Почему так трудно соединить общую теорию относительности и квантовую физику? . . . . . 215
1. Дают ли ОТО и квантовая механика полное описание Вселенной? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 2. Почему ОТО и квантовая механика не работают на своей общей границе? . . . . . . . 218 main.toc
Содержание
9
3. Почему физиков так беспокоит несовместимость ОТО и квантовой механики на малых размерах? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219 4. Предпринимают ли физики попытки создания математически непротиворечивой теории для планковской длины? . . . . . . . . . . . . . . . . 220 5. Почему мы не замечаем остальных измерений теории струн? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 6. Свидетельствует ли убывание гравитационной силы быстрее, чем по квадрату расстояния, о существовании высших измерений? . . . . . . . 226 7. Согласно ли мировое сообщество ученых-физиков с основными положениями теории струн? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226 8. Не произойдет ли вырождение всех струн-петелек в невозбужденное состояние? . . . 230 Глава 14. Что такое теория всего? . . . . . . . . . . . . . . . . . 231
1. Что означает термины «теория всего», «окончательная теория квантовой гравитации», «объединение физики» и т. п.? . . . . . . . . . . . . 233 2. Повлияет ли создание окончательной теории на сознание человечества? . . . . . . . . . . . . . . . 239 3. Закончится ли наука после того, как будет создана окончательная теория? . . . . 239 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 Именной указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 Предметный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
Предисловие В XX веке наука и техника сделали грандиозный прорыв во многих направлениях. Это и понимание строения атома, и открытие полевой формы существования материи, и теория относительности, и квантовая механика, и генная инженерия, и биои нанотехнологии, и многое другое. Изменились принципы взаимодействия природы и общества. В большинстве развитых стран возникло общество потребления. На примере России особенно ярко выделилась такая его отрицательная черта, как невостребованность специалистов широкого профиля. Вместо этого требуются специалисты, знающие много о немногом, и менеджеры, способные продать все, что угодно и кому угодно, особо не задумываясь о морально-этической стороне своей деятельности, лишь бы это приносило прибыль. Все больше увеличивается разрыв между научной и гуманитарной культурами. В понятия современной гуманитарной культуры практически не входят понятия естественно-научной и наоборот. Более того, на общество, а особенно на молодежь, накатывает волна так называемой «масс-культуры». С экранов телевизоров и страниц газет представители паранауки предлагают за умеренную плату откорректировать ауру, почистить карму, снять родовое проклятие, венец безбрачия, зарядить положительной энергией воду и т. п. Естественно-научное мировоззрение вытесняется, а на его место приходит средневековая схоластика. Под эту волну, к сожалению, попадают даже ученые — представители точных наук, которые начинают подвергать сомнению известные исторические факты, выдвигают свое видение истории, не соответствующее ни летописям, ни историческим документам более позднего времени, дошедшим до нас. 12580-00pro.tex
11
Предисловие
Все это делает необходимым усилить утверждение идеалов естественно-рационального отношения к природе. Возникла острая необходимость сближения мировоззрений представителей гуманитарной и естественно-научной культур, поскольку деление специалистов на физиков и лириков, как показал опыт, приводит к негативным последствиям. Автор рассчитывает на то, что книга поможет студентам-гуманитариям и просто читателям с гуманитарным складом ума в понимании таинственных и прекрасных основ нашего мироздания. Памятуя остроумное замечание одного английского издателя научно-популярной литературы, что каждая формула в тексте уменьшает число читателей наполовину, автор излагает материал с минимальным применением математического аппарата. Там же, где применение математики необходимо для более глу-
Σ
бокого понимания материала, текст выделен значком и при первом чтении может быть пропущен. Материал изложен в виде вопросов и ответов, поскольку, по мнению автора, режим диалога способствует лучшему пониманию сути излагаемого.
58
Глава 4. Полевая форма существования материи. Кризис механистических воззрений. Эйнштейновская научная революция
XX века. Результатом этого анализа явились два постулата, выдвинутые Эйнштейном.
Первый постулат, по существу, является обобщением принципа относительности Галилея на электродинамику: все физические явления протекают одинаковым образом во всех инерциальных системах отсчета; физические законы инвариантны, т. е. не меняются при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.
Другими словами, все инерциальные системы отсчета эквивалентны (неразличимы) по своим физическим свойствам; никаким опытом нельзя в принципе выделить ни одну из них как предпочтительную.
Второй постулат утверждает, что скорость света в вакууме не зависит от движения источника света и одинакова во всех направлениях.
Это значит, что скорость света в вакууме является максимально возможной, предельной величиной. Ни одна частица не может ее превысить, ни одно взаимодействие, а также никакая информация не могут быть переданы со скоростью, большей скорости света. 2. В чем заключается отличие в понимании принципа относительности Ньютоном и Эйнштейном? Это отличие имеет более глубокий характер, чем кажется на первый взгляд. Предположим, что навстречу друг другу движутся два автомобиля. Автомобиль, в котором находится наблюдатель А, движется со скоростью 80 км/ч относительно дорожного полотна, а автомобиль, в котором находится наблюдатель В, движется ему навстречу со скоростью 40 км/ч также относительно дорожного полотна. Оба автомобиля, не меняя своей скорости, движутся строго по прямой. Тогда наблюдатель А, проведя определенные измерения, может сказать, что его автомобиль движется относительно автомобиля, в котором находится наблюдатель В, со скоростью 80 км/ч + 40 км/ч = 120 км/ч. 12580-04.tex
3. Как согласуются 2-й постулат СТО и правило сложения скоростей Галилея?
59
Точно такое же заключение сделает наблюдатель В. Более того, если в обоих автомобилях отказали спидометры, то наблюдатель А может утверждать, что его автомобиль стоит на месте, а автомобиль наблюдателя В движется относительно его автомобиля со скоростью 120 км/ч. Такое же утверждение может сделать и наблюдатель В, только он будет считать, что его автомобиль стоит, а со скоростью 120 км/ч движется автомобиль наблюдателя А. Оба наблюдателя также могут утверждать, что автомобили движутся навстречу друг другу с одинаковыми скоростями 60 км/ч относительно дорожного покрытия или что один автомобиль движется со скоростью 20 км/ч, а другой — 100 км/ч. Число вариантов бесконечно. Таким образом, принцип относительности Галилея—Ньютона утверждает, что свободное движение имеет смысл только относительно других объектов, поэтому понятия «абсолютного» движения не существует, свободное же движение имеет смысл только при сравнении. В понимании Эйнштейна принцип относительности заключается в следующем: законы физики, каковы бы они ни были, должны быть абсолютно одинаковы для всех наблюдателей, совершающих равномерное движение. 3. Вторым ключевым моментом СТО является постоянство скорости света во всех системах отсчета и невозможность ее превышения. Очевидно, что этот постулат приводит к парадоксальным выводам. Как он согласуется с правилом сложения скоростей, принятым в классической механике? Действительно, это свойство идет вразрез со «здравым смыслом». Вероятно, на сегодняшний день в науке найдется очень мало фактов настолько трудных для восприятия. За последние сто лет было проведено множество экспериментов, продемонстрировавших, что скорость света от движущегося источника в точности равна скорости света от неподвижного. Например, в 1913 году голландский физик Виллем де Ситтер для изучения влияния 12580-04.tex
16. Оказывают ли материальные тела влияние на время?
95
ния и также мгновенно сами стали бы его притягивать. Однако согласно СТО, никакой сигнал и никакое взаимодействие не может быть передано со скоростью большей, чем скорость света. Снова вернемся к нашей модели с резиновой пленкой. Представим себе, что по нашей пленке катится шарик, и в какой-то момент мы положим рядом с ним тяжелое тело. Понятно, что траектория его движения изменится, но не мгновенно, а за какоето определенное время, поскольку деформация пленки дойдет до шарика не мгновенно, а за какое-то определенное время. Исходя из своей теории, Эйнштейн подсчитал скорость распространения кривизны пространства. Она в точности оказалась равной скорости света — c. Таким образом, если бы вдруг внезапно погибло Солнце, мы только через восемь минут одновременно погрузились бы во тьму и перестали ощущать гравитационную силу, поскольку гравитационное взаимодействие передается со скоростью движения фотонов, не быстрее и не медленнее. 16. Из ОТО следует, что материальные тела искривляют пространство, а оказывают ли они влияние на время? Да, оказывают. Приведем два примера. Еще в начале 60-х годов в парках отдыха существовал аттракцион «колесо смеха». Суть его заключалась в следующем. На диск рассаживались дети, после чего он начинал вращаться. Согласно законам физики на каждого ребенка начинала действовать центробежная сила, тем большая, чем дальше он находился от центра диска. Поэтому первыми с диска скатывались дети, находившиеся ближе к его краю. Счастливец же, занявший место в центре диска мог находиться там очень долго. Теперь представим себе, что наблюдатель, имеющий пару синхронизированных часов, оставил одни в центре диска, а с другими часами движется от центра диска к периферии. При этом на него начинает действовать центробежная сила, тем большая, чем ближе наблюдатель приближается к краю диска. Вернувшись обратно, в центр диска, наблюдатель обнаружит, что его часы отстали от ча-
12580-04.tex
96
Глава 4. Полевая форма существования материи. Кризис механистических воззрений. Эйнштейновская научная революция сов, оставленных в центре диска. Результат вполне объясним в рамках СТО. Наблюдатель, перемещаясь к периферии вращающегося диска, движется со все более высокой линейной скоростью. Как мы выяснили выше, с точки зрения неподвижного наблюдателя время у движущегося наблюдателя будет течь медленнее. Замедление хода времени можно подсчитать, пользуясь преобразованиями Лоренца. Теперь представим себе, что вращающийся диск помещен в темную комнату, и наблюдатель не может определить, вращается диск или нет, но зато он испытывает действие центробежной силы инерции, которая стремится прижать его к периферии диска. Сравнив показания часов, наблюдатель приходит к вполне логичному выводу, что на замедлении хода часов сказывается сила, которая стремится прижать его к периферии диска, поскольку часы, находящиеся в центре, своего хода не изменили, так как на них центробежная сила не действовала. Рассмотрим еще один пример. Представим себе летящую в космосе ракету, внутри которой находятся два космонавта: один наверху, у потолка, другой — внизу, на полу. Космонавт, находящийся наверху, дождавшись какого-то определенного времени, например, двенадцати часов, на мгновение зажигает фонарик, а через секунду зажигает его второй раз. Если ракета движется равномерно, то второй космонавт также получит сигналы с интервалом в одну секунду. Теперь представим себе, что ракета начинает ускоряться. Тогда первому сигналу понадобится меньше времени для того, чтобы дойти до второго космонавта, чем в случае равномерного движения. Второй же сигнал затратит еще меньше времени, поскольку в момент его отправки за счет ускорения скорость ракеты еще увеличится, и ему придется пройти меньшее расстояние. Таким образом, интервал времени между сигналами для космонавта, находящегося внизу, будет меньше одной секунды, хотя космонавт, находящийся на потолке, будет утверждать, что посылал сигналы с интервалом в одну секунду.
Теперь опять вспомним принцип эквивалентности. Он говорит, что мы не можем определить, перемещаемся ли мы с постоянным ускорением или находимся в гравитационном поле. В первом примере ускорение связано с центробежной силой, воз12580-04.tex
16. Оказывают ли материальные тела влияние на время?
97
никающей при вращении диска, во втором примере — с работой двигателей ракеты, если она находится в полете, либо с гравитационным полем Земли, если она стоит на стартовой площадке, но во всех случаях время будет замедляться тем больше, чем больше ускорение. Таким образом, на первом этаже небоскреба время будет течь медленнее, чем на сотом, поскольку он находится ближе к центру Земли и, следовательно, ускорение свободного падения там больше. В литературе как пример замедления времени описан парадокс близнецов. Суть его в следующем. Один брат-близнец, назовем его домоседом, остается на Земле, а второй, назовем его путешественником, отправляется в космическое путешествие. При возвращении окажется, что домосед уже глубокий старик, а путешественник постарел всего на несколько лет. Давайте будем считать, что путешественник остался на месте, а домосед вместе с Землей улетает в космос. Тогда картина будет обратной. Постареет путешественник, а домосед останется молодым. Почему же все-таки старится домосед?
В науке найдется мало теорий, вызывающих столько ожесточенных споров. Многие известные физики и философы восприняли СТО и ОТО, а также парадокс близнецов. Это А. Эддингтон, М. Шлик, Б. Рассел, Г. Рейхенбах и многие другие. Большинство же физиков и философов предпочитали хранить молчание. Противников же теории относительности оказалось не меньше, чем ее сторонников. Ситуация напоминала положение дел после появления работ Ньютона, когда над умами ученых довлел авторитет Аристотеля. Теперь же многие не смогли смириться с идеями, идущими вразрез с идеями «короля физики» — Ньютона. Сам Майкельсон, эксперимент которого по признанию Эйнштейна, сделанному им незадолго до смерти, проложил дорогу СТО, так до конца своих дней и не признал теории относительности. Астроном с мировым именем В. Макмиллан объявил теорию относительности печальным недоразумением. Он писал: «Мы отказались от всего, чему нас учили раньше, создали постулат, самый бессмысленный из всех, который мы толь12580-04.tex
98
Глава 4. Полевая форма существования материи. Кризис механистических воззрений. Эйнштейновская научная революция
ко могли придумать, и создали неньютоновскую механику, согласующуюся с этим постулатом. Достигнутый успех — превосходная дань умственной активности и нашему остроумию, но нет уверенности, что нашему здравому смыслу». Из-за парадокса близнецов французский философ А. Бергсон порвал отношения с Эйнштейном, а английский физик Г. Дингль, затратив много лет, написал кучу статей, где разоблачал «парадокс близнецов», попутно обвиняя сторонников теории относительности в тупости и изворотливости. На самом деле никакого парадокса здесь нет. Теория относительности освободила нас от понятия абсолютного времени. Пусть близнец-путешественник отправляется к какой-то планете. Часы домоседа, остающегося на Земле показывают одинаковое время со всеми другими часами, находящимися на Земле. Часы же путешественника связаны с космическим кораблем, который инерциальной системой назвать никак нельзя. При старте с Земли корабль ускоряется, при приближении к планете тормозится, затем делает разворот, снова ускоряется, а при приближении к Земле опять тормозится. Все это приводит к возникновению огромных сил инерции, которых нет на Земле, поскольку она не испытывает никакого мощного ускорения. Все эти силы инерции, которые согласно принципу эквивалентности неотличимы от силы гравитации, и замедляют ход часов близнецапутешественника. Физик Э. Макмиллан из Калифорнийского университета просчитал замедление времени для путешественника, отправляющегося с Земли к спиральной Туманности Андромеды, находящейся от нас на расстоянии около двух миллионов световых лет 4) . Если первую половину пути космический корабль будет двигаться с ускорением 2g, затем с таким же замедлением, обратный путь проделает по такой же схеме, то по часам путешествен4)
Световой год — мера длины, применяемая в астрономии, равная расстоянию проходимому световым лучом за год. Составляет примерно 9 теракилометров (9 000 000 000 000).
12580-04.tex
17. Существуют ли экспериментальные доказательства верности ОТО?
99
ника при возвращении на Землю пройдет 29 лет, по земным же часам — около трех миллионов лет. 17. Существуют ли экспериментальные доказательства верности ОТО? Существуют, и очень много. Физики-экспериментаторы не могли пройти мимо такой грандиозной физической идеи. В XIX веке астрономы обнаружили, что большая ось эллипса, который является орбитой Меркурия, ведет себя странно, и эта странность не может быть объяснена с точки зрения механики Ньютона. Эта ось поворачивается (прецессирует) вокруг Солнца примерно на один градус в десять тысяч лет. Эйнштейн понял, что Меркурий испытывает более сильное влияние искривления пространства под действием гравитационного поля Солнца, так как это ближайшая к Солнцу планета, и в 1915 году рассчитал величину этой прецессии, исходя из своей ОТО. Результат полностью совпал с экспериментальными данными. В последующие годы в связи с развитием радиотелескопов наличие прецессии орбит других планет было подтверждено рядом исследований. Другим успехом ОТО было подтверждение искривления света гравитационным полем Солнца. Согласно ОТО, лучи света должны изгибаться под действием гравитационного поля Солнца (или порождаемой этим полем кривизны пространства). Трудность эксперимента заключается в том, что в обычных условиях свет Солнца затмевает свет звезд, однако во время солнечного затмения эта трудность снимается. В 1919 году английский астроном А. Эддингтон и его коллеги провели ряд астрономических наблюдений затмений Солнца. Было подтверждено наличие отклонения, но впоследствии оказалось, что это совпадение было счастливой случайностью (либо подтасовкой, что нередко случается в науке), поскольку погрешность измерения была примерно равна величине отклонения. Однако результаты многочислен12580-04.tex
100
Глава 4. Полевая форма существования материи. Кризис механистических воззрений. Эйнштейновская научная революция
ных более точных изменений, проведенных позднее, полностью совпадают с предсказаниями ОТО. Эффект замедления времени также был многократно подтвержден экспериментально. Еще одно предсказание, сделанное Эйнштейном, касалось так называемого красного смещения в спектре Солнца. Это предсказание заключается в том, что влияние гравитационного поля Солнца, во много раз превышающего гравитационное поле Земли, приведет к тому, что колебания атомов на Солнце будет идти с меньшей частотой, чем на Земле. Как следствие этого, спектр излучения Солнца будет сдвинут в сторону красных частот, т. е. более длинных волн. Проведенные измерения дали очень хорошие совпадения рассчетов и экспериментальных результатов. В 1958 году немецкий физик Р. Мессбауэр на основе открытого им эффекта, названного впоследствии его именем, придумал способ создания ядерных часов, которые после 1 000 000 000 000 тиканий отстают всего на одну сотую тиканья. С этими часами было проведено множество экспериментов. Одни часы ставили на три года на первом этаже небоскреба, другие — на сто втором (США). Одни на краю, другие в центре вращающегося диска диаметром 15 см (Англия). Одни на ракете, другие на Земле (США совместно с Японией; СССР). Далее сравнивали их показания — везде расхождение в разности хода с высокой степенью точности совпадало с предсказаниями ОТО. Однако ОТО Эйнштейна не свободна от недостатков, о которых будет рассказано ниже.
108
Глава 5. Черные дыры — волки Вселенной
нием какого-либо объекта через шварцшильдовский радиус внутрь некоторой черной дыры. Подобно тому, как с точки зрения внешнего наблюдателя последнее событие никогда не произойдет, с точки зрения индивидуума, вернее сказать, его я“, собственная смерть непредставима и в этом смысле ” тоже никогда не произойдет. Следует отмерить, что в этой аналогии понятия внутренний“ и внешний“ как бы меня” ” ются местами. Если в астрономическом“ случае мир, с его ” пространственно-временными соотношениями определяется вне окружающих черные дыры шварцшильдовских сфер, то в психобиологическом“ реальное сознание индивидуу” ма находится внутри него, будучи неразрывно связанным с его я“». ” Впрочем, сценарий с космонавтом, приближающимся к черной дыре, нереалистичен. Отважный исследователь будет разорван на куски еще до того, как он достигнет горизонта событий, поскольку разница действия гравитации на макушку и ступни, незаметная на Земле, в окрестности черной дыры достигнет чрезвычайно большой величины. 2. Можно ли создать черную дыру искусственно? Да, можно. Для этого достаточно очень сильно сжать материю. Такое сжатие можно получить в водородной бомбе. Дж. Уилер подсчитал, что если всю имеющуюся на Земле тяжелую воду использовать для создания такой бомбы, то при ее взрыве образуется маленькая черная дыра. Правда, оценить результаты этого эксперимента будет уже некому. 3. Как можно обнаружить черную дыру, если она не излучает свет? Действительно, черные дыры — нечастый в науке случай, когда теория или математическая модель предсказали явление, которое очень долгое время не находило своего экспериментального подтверждения. 12580-05.tex
Глава 7 Большой взрыв и после. Будет ли конец света?
1. Представим себе, что во Вселенной существует какой-то великий космический оператор, снимающий разбегание Галактик на кинопленку. Тогда для изучения механизма образования Вселенной он может прокрутить отснятый материал назад. Что он увидит в этих хрониках? Разбегание Галактик говорит о том, что в какой-то момент «начала всех начал» неведомая сила раскидала материю в разные стороны. Обратный процесс выглядел бы следующим образом. Вселенная начинает сокращаться, все Галактики становятся ближе друг к другу, что в свою очередь вызовет гигантское повышение температуры, а это приведет к разрушению материи. В первую очередь начнут разрушаться звезды, в которых температура и так велика, как следствие этого температура начнет повышаться с еще большей скоростью. Материя будет переходить в плазменное состояние, т. е. превращаться в смесь элементарных частиц. Сжатие Вселенной под действием все возрастающих гравитационных сил, достигших чудовищного размера, приведет к тому, что все 100 миллиардов Галактик, каждая из которых содержит около 100 миллиардов звезд и еще большее количество планет, будет сжиматься сначала до размеров Земли, затем футбольного мяча, горчичного зернышка, пока не превратится в точку (сингулярность). В этой точке материя и энергия спрессованы до таких невероятных плотностей, что в математике нет даже названия таким огромным цифрам. Вообще говоря, образ точки, в которую сколлапсирует Вселенная, скорее красивая метафора. Когда мы говорим о точке, то представляем, что 12580-07.tex
122
Глава 7. Большой взрыв и после. Будет ли конец света?
она находится где-то в пространстве-времени. Здесь же Вселенная сжалась в точку, и следовательно, нет ни пространства, в котором эта точка находится, ни времени, когда она там находится. Говоря по-другому, вся Вселенная была сжата в точку нулевого размера, сферу с нулевым радиусом, а плотность Вселенной и кривизна пространства выросли до бесконечности. Эволюция Вселенной связана с так называемым Большим взрывом (БВ) — событием, когда первооснова всего, сингулярность, которую можно назвать космическим яйцом, взорвалась. Это одно из самых сложнейших и загадочных понятий современной науки, где переплелись физика, философия и богословие. Мы не можем найти ключ к пониманию того, что было до БВ, поскольку он положил начало времени. Кроме того, современная наука не может работать с сингулярностями. 2. Если в сингулярности не течет время и нет пространства, то почему же произошел Большой взрыв? Ведь любой взрыв — это процесс, развивающийся во времени, значит, механизм времени был как-то или кем-то запущен? Для верующего ученого механизм времени и, следовательно, Большой взрыв запустил Бог, Высший Космический Разум, Высшая Воля — называйте это, как угодно. Для неверующего ученого этот вопрос пока загадка. 3. Что такое сингулярность с точки зрения математики? Сингулярностью или особенностью математики называют ту точку, в которой функция или какие-то ее производные обращаются в бесконечность. Привела ли невозможность работы с сингулярностями к созданию теорий, где без них можно обойтись? Да, такие теории существуют. Например, в 1963 году советскими физиками Е. Лифшицем и И. Халатниковым была предложена теория, согласно которой Галактики движутся не строго 12580-07.tex
194
Глава 10. Он ни на что не похож. Этот странный мир микрочастиц
Совершенно иное толкование физической реальности предложено Д. Бомом, оно было рассмотрено выше. 11. Почему понятия современной физики так сложны для восприятия даже профессионалов? Представьте себе остров, находящийся посреди теплого моря. Здесь очень мягкий климат, плодородная почва, что позволяет снимать несколько урожаев в год. Море кишит рыбой, а леса дичью. Отсутствуют опасные для человека хищные животные и ядовитые змеи. Нет эпидемий болезней. Люди умирают без мучений, достигнув глубокой старости. Однажды один из жителей острова строит большую деревянную лодку и отправляется исследовать мир. Возвратившись через несколько лет на родину, он рассказывает соплеменникам о том, что мир очень велик. В нем живет много людей и все они вместе с обитателями острова обитают на огромном шаре. В том большом мире есть горы такие высокие, что у некоторых вершины скрываются за облаками. Иногда они извергают пламя, от которого плавятся камни и стекают в виде огненных рек с горы, уничтожая окрестные селения. В этом мире бывают такие ветры, что они поднимают волны выше самых высоких деревьев. Иногда земля начинает трястись, в ней появляются трещины, куда проваливаются люди и дома. В некоторых местах большого мира так холодно, что вода превращается в камень, а в других стоит такая жара, что там не растут ни деревья, ни растения. Люди большого мира могут летать на железных птицах выше и быстрее любой из птиц, а плавать на воде и под водой на своих лодках глубже и быстрее любой рыбы. Они имеют ящики из какого-то материала, при помощи которых видят, что происходит в любом конце света, и могут разговаривать с человеком, находящимся так далеко, что идти до него надо много дней. Иногда они воюют между собой, и тогда одна железная птица может мгновенно уничтожить целую страну, которая во много раз больше острова. 12580-10.tex
11. Почему понятия современной физики так сложны для восприятия?
195
Естественно, соплеменники не поверили рассказам путешественника. Уж слишком они отличались от каждодневной действительности. Никто из них не видел превращения воды в камень, а тем более плавления камней. Ни одна птица, даже металлическая, не может мгновенно уничтожить целое селение и т. д. Поэтому путешественник до конца дней будет считаться лгуном. Мы, обитатели Земли, очень похожи на жителей этого комфортного острова. Наши космические скорости по сравнению с субсветовыми скоростями движения микрочастиц ничтожно малы. Во много раз меньше, чем скорость движения черепахи по сравнению со скоростью болида «Формулы–1». Масса всей нашей Солнечной системы бесконечно мала по сравнению с массой черной дыры. Даже на полюсе температура гораздо выше абсолютного нуля. Самая высокая температура на Земле попросту несравнима с температурой даже нашего Солнца. Мы живем в мире, где массы и скорости слишком малы для того, чтобы релятивистские эффекты оказывали влияние на нашу повседневную жизнь, и слишком велики для проявления квантовых эффектов. Это привело к тому, что на генном уровне пространство, время и материя воспринимаются нами несвязанными и независимыми атрибутами бытия. Поэтому-то с таким трудом воспринимались, да и до сих пор воспринимаются идеи теории относительности. Еще сложнее обстоит дело с квантовой физикой. Со времен своего появления Homo sapiens очень быстро стал детерминистом на основе своего жизненного опыта, твердо усвоив, что в одинаковых условиях одинаковые причины порождают одинаковые следствия. Поэтому идеи квантовой физики до сих пор с трудом приживаются в сознании наших современников.
3. Закончится ли наука после того, как будет создана окончательная теория?
239
ленную, как заводят часы и устранился?» Вероятно, поиски ответа на эти и другие подобные вопросы лучше предоставить философам и теологам. Зато мы получим ответ на вопрос, мучивший Эйнштейна: «Был ли у Бога выбор, когда он создавал Вселенную?» 2. Повлияет ли создание окончательной теории, если, конечно, она когда-нибудь будет создана, на сознание человечества? У прекрасного нидерландского художника XVI века Питера Брейгеля Старшего есть замечательная картина «Падение Икара». На картине Икар заметен не сразу. Между берегом и кораблем лишь обозначены ноги тонущего, но никто не обращает на это внимания. Крестьянин продолжает пахать свое поле, пастух гонит стадо, купеческий корабль готовится к отплытию, рыболов продолжает удить рыбу и никто не приходит к нему на помощь. Такая же судьба уготовлена и всем великим физическим теориям — на сознание человечества в целом они не оказывают никакого влияния. Разве изменилось сознание человечества после появления ОТО и квантовой механики? Они не предотвратили разрушительных войн, зарождения фашизма и многого другого. Более того, если древо науки выращивают ученые, то его плодами в первую очередь пользуются политики и, как правило, пытаются использовать очередное научное открытие для создания какого-то более смертоносного, по сравнению с предыдущим, оружия. Таким образом, после создания теории всего коренным образом сознание людей вряд ли изменится. 3. Закончится ли наука после того, как будет создана окончательная теория? Конечно, нет, хотя бы потому, что теория всего практически не окажет влияния на такие разделы физики, как физика твердого тела, физика полупроводников, физика сплошных сред, аэрои гидродинамика и другие. Эта теория откроет нам правила, 12580-14.tex
240
Глава 14. Что такое теория всего?
по которым Природа или Бог играет на великой шахматной доске Вселенной, но ни в коей мере не освободит нас от множества задач, ждущих своего решения. Число же научных и инженерных проблем, которые предстоит решить человечеству, поистине бесконечно. В ближайшие два десятилетия кремниевая технология, основа создания современных компьютеров, исчерпает себя. Поэтому уже сейчас активно ведутся работы по созданию новой элементной базы микроэлектроники, на других, отличных от кремниевой технологии, принципах. Это эффект Джозефсона, молетроника, квантовые компьютеры и т. п. Уже сейчас не кажутся фантастическими разговоры о записи информации на отдельных атомах. Не за горами создание транзистора из отдельных атомов. По расчетам ученых, транзистор, состоящий примерно из двухсот атомов, под действием излучения, лежащего в радиодиапазоне, сможет переходить из состояния с низкой энергией в состояние с высокой. Поскольку волновая природа микрочастиц и принцип неопределенности позволяют такому транзистору находится одновременно в двух состояниях, то быстродействие такого квантового компьютера становится просто фантастическим. По расчетам, компьютер, состоящий всего из нескольких десятков атомов, будет обладать немыслимым быстродействием — десять триллионов (1013 ) операций в секунду. Можно ожидать, что сработает один из основных законов диалектики — переход количества в качество, что сделает возможным создание искусственного интеллекта. Это, в свою очередь, приведет к резкому сокращению затрат времени на решение различных, в том числе и научных проблем. Проблемы, на решение которых ученые тратили годы, с помощью искусственного интеллекта будут решены за несколько дней. Впрочем, не следует исключать и мрачные прогнозы писателей-фантастов о возможном выходе искусственного интеллекта из-под контроля человека. 12580-14.tex
3. Закончится ли наука после того, как будет создана окончательная теория?
241
Давно ждет своего решения проблема высокотемпературной сверхпроводимости, которая позволит свести к минимуму колоссальные потери электроэнергии и значительно снизить влияние на природу, оказываемое многочисленными ТЭЦ, ГРЭС, АЭС и ЛЭП, улучшив тем самым экологию планеты. Множество проблем уже давно ждут своего решения в астрофизике. Например, до сих пор неясен механизм образования Галактик. Наступивший XXI век будет веком биологии. Здесь также непочатый край работы. Это и образование ДНК, и работа мозга — проблема, которой ученые занимаются не одно десятилетие, но до сих пор так и не могут похвастаться выдающимися успехами. К ней вплотную примыкает проблема создания искусственного интеллекта, о возможности решения которой до сих пор идут споры среди кибернетиков, физиков, биологов, философов и богословов. Хотя проблем, стоящих перед наукой бесчисленное множество, очень хочется верить словам А. Эйнштейна: «Наиболее необъяснимое во Вселенной — это то, что она объяснима».
Именной указатель Августин Блаженный 235 Авдеев, С. А. 70 Авенариус, Р. 50 Александр Македонский 21 Алькубьерре М. (Alcubierre, M.) 160 Анаксимандр 16 Анаксимен 17 Аполлоний Пергский 22, 23 Аристотель 35 Архимед 22 Арцутанов, Ю. 150 Аспе А. (Aspect, A.) 185 Барнард, Эдвард Эмерсон 144 Беккерель, А. 49 Бергсон А. (Bergson, H.) 98 Блейк, Уильям 190 Больяй, Янош 88 Бом, Д. 186–189, 194 Бор, Н. 55, 78, 167, 168, 181, 183, 185, 186, 192, 193 Борн, Макс 171, 183, 212, 234 Браунли, Д. (Brownlee, D. E.) 138 Брейгель, Питер 239 Броун, Роберт 55 Бэкон, Ф. 130
Венециано, Габриель (Veneziano, G.) 221 Вильсон, Р. (Wilson, Robert) 124 Виттен, Эдвард (Witten, E.) 229, 238
Галилей, Галилео 22, 30, 32, 59 Гамов, Георгий 123–125 Гедель, К. 235 Гейзенберг, В. 55, 169, 176, 177, 182, 183, 213, 224 Герберт, Н. 186 Герц, Г. 44, 167, 168 Гиппарх 22 Гримальди, Франческо Мария 40 Гут, А. (Guth, Alan) 128 Гюйгенс, Х. 39, 167
Дарвин, Ч. 80, 131 Де Ситтер, В. (de Sitter, Willem) 59 Демокрит 17, 223 Джермер, Л. (Germer, Lester) 168 Дингль, Г. 98 Дирак, П. 55, 177 Дрейк, Ф. 135 Дэвиссон, К. 168
Вайнберг, Стивен 212, 235 Вебер, В. 43
Евклид 88 nameind.tex
245
Именной указатель
Жолли, Ф. 234 Зельдович, Я. Б. 123 Зоммерфельд, А. 44
Ибн-Рушад 24 Каку, Митио (Kaku, M.) 203 Калуца, Теодор 224 Кант, И. 22, 37, 117, 234 Кардашев, Н. 203 Касади, М. (Cassidy, M.) 206 Кеплер, Иоганн 32, 152 Керр, Р. 159 Ким, С.-В. 206 Коккони, Дж. (Cocconi, Giuseppe) 138 Кратил 234 Кураев, А. 214 Кэрролл, Л. 160 Кюри, Мария 55 Кюри, Пьер 55
Ланжевен, П. 184 Лаплас, П. 34, 182, 213 Лауэ, М. 184 Лафламм, Р. (Laflamme, Raymond) 201 Левкипп 17, 223 Лейбниц, Г. 36, 37, 80 Леметр, Ж. 213 Линде, А. (Linde, Andrei) 128, 129, 161 Лифшиц, Е. 122 Лобачевский, Н. И. 88 Лоренц, Х. А. 48, 49, 184 Лосев, А. Ф. 15
nameind.tex
Майкельсон, А. А. 46, 47, 49, 97 Макмиллан, В. 97 Макмиллан, Э. 98 Максвелл, Дж. К. 43, 44, 46 Мах, Э. 46, 50 Мензель, Д. 141, 142 Мессбауэр, Р. 100 Минковский, Г. 77, 88 Мичелл, Джон 103, 109 Морли, Э. У. 46, 47, 49 Моррисон, Ф. (Morrison, Philip) 138
Наполеон 213 Новиков, И. 206 Ньютон, Исаак 32, 34, 59, 80, 82, 83, 110, 228
Ольберс, Г. 110 Освальд, В. 56 Паскаль, Б. 161 Паули, В. 183, 213, 227 Пейдж, Д. 201 Пензиас, А. (Penzias, Arno) 124 Пенроуз, Р. (Penrose, Roger) 106, 184 Планк, Макс 55, 166, 168, 184, 224, 233 По, Э. А. 190 Птолемей 22, 23 Пуанкаре, А. 50, 79
Рассел, Б. 97 Резерфорд, Э. 49, 165, 167 Рейхенбах, Г. 97 Риман, Б. 88 Розен, Н. 158
246
Саган, К. 135 Слайфер, В. (Slipher, Vesto Melvin) 115 Спасский, Б. И. 193 Спиноза, Бенедикт 211
Татищев, В. Н. 141 Таунс, Чарльз (Townes, Charles) 47 Тейлор, Т. 156 Теллер, Э. (Teller, Edward) 155 Тернбулл, М. (Turnbull, Margaret) 151 Тертер, Д. (Tarter, Jill) 151 Томсон, У. 44 Тономура, А. (Tonomura, Akira) 170 Торн К. (Thorne, K.) 205, 206 Тутмос III 140
Уилер, Дж. (Wheeler, John)
94, 105, 108, 174, 218, 226, 236 Уилкинсон, Д. (Wilkinson, D.) 126 Улугбек 25 Уоллес, Альфред 80 Уорд, П. (Ward, Peter) 138 Уэзерилл, Дж. (Wetherill, G.) 137
Фалес 16 Фарадей, М. 41–43 Фейнман, Р. 17, 167, 169, 173, 174, 206 Фицджеральд, Дж. Ф. 47 Форд, Кеннет 182
Именной указатель
Франк, Д. 168 Френель, О. 40 Фридман, А. 115, 125
Хаббл, Э. (Hubble, Edwin) 116 Хайнлайн, Роберт (Heinlein, Robert) 204 Хайям, Омар 24 Халатников, И. 122 Хокинг, С. 206 Хокинг, С. (Hawking, S.) 201, 206
Циолковский, К. Э. 144, 149 Чандрасекар 104 Шарлье, К. 111 Шварцшильд, К. 105 Шекспир, У. 212 Шкловский, И. С. 107 Шлик, М. (Schlick, Moritz) 97 Шредингер, Э. 55, 169, 177
Эверетт, Х. (Everett III, H.) 183 Эддингтон, А. 97, 99, 105 Эйнштейн, Альберт 50, 55–57, 66, 77–80, 89, 93, 105, 111, 115, 116, 127, 167, 168, 182, 184, 185, 191, 192, 214, 217, 241 Эпикур 83 Эрстед, Х. К. 41
Юнг, Т. 40, 167
Предметный указатель Агностицизм 50, 234 анабиоз 157 апейрон 16 атомизм 17 Барьер потенциальный 178 бета-функция Эйлера 221 Большой взрыв 122
Вероятность с точки квантовой механики 182 ветер солнечный 152 — эфирный 45 взаимодействие гравитационное 236 — сильное 236 — слабое 236 — электромагнитное 236 волна вероятности 171, 178 — гравитационная 85 Вояджер 140 время абсолютное (по Ньютону) 36 — относительное (по Лейбницу) 36
Гипотеза Бома 186 — защиты хронологии 206 год световой 98 горизонт событий 105 гравитон 85 termind.tex
Двигатель ионный 153 — плазменный 153 — термоядерный 155 — ядерный 155–156 движение броуновское 55 детерминизм 34 — механистический 34 дефект масс 81 дефферент 23 дифракция 170 — света 40 длина планковская 219 — собственная 74 дуализм корпускулярноволновой 167 дыра белая 162 — черная 103–109
Зависимость массы тела от скорости 75 закон всемирного тяготения 33 — Ньютона второй 33 — — первый 32 — — третий 33 — Хаббла 116 законы Кеплера 32 — Ньютона 32 замедление хода времени 69 звезда двойная 108 — нейтронная 104
248
Излучение реликтовое 124 индетерминизм 183 индукция 41 интерференция 40 — электронов 170–174 интерферометр Майкельсона—Морли 46 Карлик белый 104 картина интерференционная 170 квант 166 коллайдер адронный большой 227, 238 — линейный Международный 238 концепция современная времени 37 — — пространства 37 корпускула 38 кривизна метрики 88 — пространства 86 Линия силовая 41 лифт космический 150 лучи α 49 — β 49 — γ 49 М-теория 229 мазер 47 масса гравитационная 84 — инерционная 84 материя темная 127 — экзотическая 202 метод суммирования по путям 173
Предметный указатель
механика (физика) квантовая 165, 166, 177 мифология 15 модель инфляционная Вселенной 128 — пульсирующей Вселенной 125, 126 — стандартная элементарных частиц 220 — уменьшающейся Вселенной 129 — ускорения хода времени 129 мост Эйнштейна—Розена 158
Нанотрубка углеродная 150 начало второе термодинамики 200 нелокальность пространства 187 НЛО 140 нора кротовая 158 ноумен 234
Объединение великое 237 одновременность 63, 71–72 определение физическое прямой 90 особенность см. сингулярность
Парадокс Билкера 204 — — — —
близнецов 97 дедушки 203 Ольберса 110 Эйнштейна—Подольского— Розена (ЭПР) 185 парус космический 152 пена квантовая 218 плазма 186 подстройка тонкая Вселенной 210
termind.tex
249
Предметный указатель
позитрон 185 позитроний 185 поиск космических цивилизаций 139 поле 42 — электромагнитное 41, 51 порядок раскрытый (экспликативный) 188 — скрытый (свернутый, импликативный) 188 постоянная Планка 177 — Хаббла 116 постулаты Эйнштейна 58 потенциал квантовый 186 предел Чандрасекара 104 преобразования Лоренца 48 — Лоренца—Фицджеральда см. преобразования Лоренца принцип антропный сильный 210 — — слабый 210 — дополнительности 182 — космической цензуры 106 — механицизма 34 — неопределенности 176 — относительности Галилея 31 — — Галилея—Ньютона 59 — эквивалентности 83–85 проект «Дедал» 144 — «Прометей» 156 — «Ровер» 156 — «Феникс» 139 пространство абсолютное (по Ньютону) 36 — относительное (по Лейбницу) 36 пространство-время 77
termind.tex
Радиоактивность 49 радиус гравитационный 106 расширение Вселенной 117 революция в познании мира Аристотелева 18 — — — — Ньютоновская 34 — — — — Эйнштейновская 55
Сила антигравитационная 111 сингулярность 106 — (особенность) 122 система отсчета инерциальная 38 скорость космическая вторая 106 смещение красное 100, 115 — фиолетовое 116 сокращение лоренцево 73 степени порядка 187 стрела времени 200 — — космологическая 200 — — психологическая 200 — — термодинамическая 200 субстанция природы 16 схлопывание волновой функции 183 Теорема Геделя 235 теория волновая света 39 — всего 229, 233–241 — инвариантности см. теория специальная относительности — корпускулярная света 39 — множественных миров 183 — мультивселенной 129 — обобщающая великая 237 — общая относительности 83
250
— окончательная квантовой гравитации 237 — Птолемея 22 — реальности более высокого порядка (Д. Бом) 186–190 — специальная относительности 57 — струн (суперструн) 221 — целостности (Д. Бом) 189–190 — эксцентриков 23 теплород 43 типы цивилизаций (Н. Кардашев) 203 туннелирование 179
Предметный указатель
Частицы
элементарные, три семейства 220 часы световые см. часы фотонные — фотонные 67 червоточина 158, 159 четыре физические идеи Галилея 30
Школа Копенгагенская 183 Эксперимент
Майкельсона—
Уравнения Максвелла 51 условие плоскостности 87
Морли 46 энергия темная 127 энтропия 199 эпицикл 23 эфир 39 эффект Допплера 115
Феномен 234
ITER 154
флогистон см. теплород фотон 75, 167
SETI 139