Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Эйнштейн столкнулся с этой проблемой при попытке построить первую носмологич. модель и пришёл и выводу, что общая теоркя относительности несовместима с допущением бесконечности Вселенной. Он разработал конечную н статичную модель Вселенной — сферич. Вселенная Эйнштейна. Речь идёт ие о привычной и наглядной сфере, к-рую можно часто наблюдать в обыденной жизни. Напр., мыльные пузыри или мячи оферичны, но они являются образами двумерных сфер в трёхмерном пространстве. А Вселенная Эйнштейна представляет собой трёхмерную оферу — замкнутое в себе неевклидово трёхмерное пространство. Оно является нокечным, хотя и безграничным. Таная модель существенно обогащает наши представлення о пространстве. В евклидовом пространстве бесконечность н неограниченность были единым не расчленённым понятием. На самом деле это разные вещи: беснонечность является метрич. свойством, а неограниченность — топологическими У Вселенной Эйнштейна нет границ, н она является всеобъемлющей. Более того, сфернч. Вселенная Эйнштейна конечна в пространстве, но бесконечна во времени. Ho, кан выяснилось, стационарность вступала в противоречие с общей теорией относительности. Стационарность пытались спасти разл. методами, что повлекло развитие ряда оригинальных моделей Вселенной, однако решение было найдено на пути перехода и нестационарным моделям, н-рые впервые были развиты А. А. Фридманом. Метрич. свойства пространства оказались изменяющимися во времени. В космологию вошла диалектнч. идея развития. Выяснилось, что Вселенная расширяется [Э. Хаббл (Е. Hubble)]. Это вскрыло совершенно новые н необычные свойства мирового пространства. Еслк в классич. пространственно-временных представлениях разбегание галактик ннтер-претируется как кх движение в абс. ньютоновом пространстве, то в релятивкстсиой космологик это явление оназывается результатом нестацконарностн метрики пространства: не галакткнн разлетаются в неизменном пространстве, а расширяется само пространство. Если энстраполировать это расширение «вспять» во времени, то получается, что наша Вселенная была «стянута в точну» прнбл. 15 млрд. лет назад. Совр. науна не знает, что происходило в этой нулевой точке t = О, когда материя была спрессована в крнтич. состояние с беснонечной плотностью н бесконечной была кривизна пространства. Бессмысленно задавать вопрос, что было до этой нулевой точки. Такой вопрос осмыслен в применении к ньютонову абс. времени, а в релятивистской космологик работает нная модель времени, в к-рой в ыомект f =0 возникает не только стремительно расширяющаяся (или раздувающаяся) Вселенная 160 (Большой взрыв), ко н само время. Совр. физика всё
ближе подходит в своём анализе н «нулевому моменту», реконструируются реалин, имевшие место через секунду н даже доли секунды после Большого взрыва. Ho это уже область глубокого микромира, где не работает . нлассич. (неивантовая) релятивистская космология, где вступают в силу квантовые явления, с к-рымн связан другой путь развития фундам. физики 20 в. со своими спецнфич. представлениями о П. н в. j
В основе этого пути развития физики лежало открытие М. Планком (М. Plaack) дискретности процесса испускания света: в физнке появился новый «атом» — атом действия, или квант действия, h = 6,55 'IO-a7Bpr-C, к-рый стал новой мировой константой. Мн. физики [напр., А. Эддингтон (A. Eddingtoa)] с момента появления кванта подчёркивали загадочность его природы: он неделим, но не имеет границ в пространстве, ов как бы заполняет собой всё пространство, к не ясно, какое место следует отнести ему в пространственно-временнбй схеме мироздания. Место кванта было чётко выяснено в квантовой механнне, вскрывшей закономерности атомного мнра. В микромире становится бессодержательным понятие пространственно-временной траектории частицы (обладающей как корпускулярными, так и волновыми свойствами), если под траекторией понимается классич. образ линейного континуума (см. Причинность). Поэтому в первые годы развктия нванто-вой механинк её создатели делали оси. упор на вснры-тне того факта, что она не даёт описания движения атомных частиц в пространстве н времени н ведёт к полному отказу от привычного пространственно-времен-нбго описання. Выявилась необходимость пересмотра пространственно-временных представлений н лапласов-ского детерминизма нлассич. физики, ибо квантовая механика является принципиально статнсткч. теорией н ур-нне Шрёдингера описывает амплктуду вероятности I нахождения частицы в дайной пространственной обла- | стн (расширяется н само понятие пространственных : ноординат в квантовой механике, где оии изображаются | операторами). В квантовой механике было вскрыто наличие принципиального ограничения точностк прк измерениях на малых расстояниях параметров минро-объектов, обладающих энергией порядна той, к-рая вносится в процессе измерения. Это обусловливает необходимость наличия двух дополняющих друг друга ! эисперим. установок, к-рые и рамиах теории формируют два дополнительных описания поведения микрообъектов: пространственно-времевнбе н импульс- | но-экергетическое. Любое повышение точностк опре- і деления пространственно-временной лоналкзацнк нван- ' тового объекта сопряжено с повышением неточности ¦ в определении его импульсно-энергетнч. характери- < сткк. Неточности измеряемых фкз. параметров обра-зуют неопределённостей соотношения'. Ax- Ap ^ й, [ AE-At^H.. Важно, что указанная дополнительность \ содержится н в самом матем. формализме квантовой ! механики, определяя диснретность фазового прострая- Л ства. г
