Pin
Send
Share
Send


A tér-idő torzítás háromdimenziós analógiája. Az anyag megváltoztatja a téridő, ezt a (ívelt) geometriát gravitációként kell értelmezni. A fehér vonal nem a tér görbületét képviseli, hanem a görbe téridőre kivetett koordinátarendszert, amely egyenes vonalú lesz egy lapos téridőben.

A klasszikus fizikában feltételezik, hogy a tér és az idő meglehetősen eltérő. Ez megegyezik a mindennapi tapasztalatunkkal, az idő és a tér tapasztalatai közötti közérzetbeli különbséggel. A modern fizika azt mondja nekünk, hogy ez a különbség illúzió, amely a nagyon nagy sebességgel haladó megfigyelők számára nyilvánvalóvá válik. A tér és az idő annyira hasonlóak a legjobb fizikánk szerint, hogy előre-hátra változhatnak egymásba. Ezek csak a különböző vetületei téridő amely egyesíti a teret és az időt egyetlen konstrukciónak, a tér-idő kontinuum.

A téridő alapvető tulajdonsága a „metrika”, amely leírja a két esemény közötti szétválasztást. A metrika csak a Pitagorasi tétel kiterjesztése, ahol x, y és z jelentik a térkomponenseket, és "ict" az időkomponens (ahol i a képzeletbeli egység vagy négyzetgyöke -1; t az idő; és c a fénysebesség). Mivel i négyzete -1, az idő negatív számként adja meg a Pitagóra-relációt. A c tényező megadásával az időegységeket (például másodperceket) ugyanolyan egységekké konvertálják, mint a tér (például mérföld). Egy másodperc átlépése megegyezik a közel 200 000 mérföldes térbeli mozgással.

A téridő elválasztása invariáns. Bár két relativista sebességgel mozgó megfigyelő nem ért egyet az esemény hosszával és időtartamával kapcsolatban, amikor a Pythagora-féle reláció alapján kiszámítják a téridő-elválasztást - a négyzetek összegének négyzetgyökét -, ugyanolyan invariáns számmal fognak számolni.

Eredet

A téridő tér- és idődimenzióinak látszólag eltérő története volt.

A világegyetem térbeli kiterjedését úgy gondolják, hogy a hamis vákuum kozmikus inflációja során jött létre, amely egy pillanat alatt történt a forró nagy robbanás előtt, amikor az univerzum mérete százszorosa megkétszereződött, a Planck-idő minden kvantitásakor. Ez az exponenciális infláció néhány kullancs alatt a tér egy protontól kisebbtől nagyobbig terjedt, mint a jelenlegi látható világegyetem. Ennek hirtelen véget vetett a forró nagy robbantás és az univerzum létrehozása. A tér kiterjesztése sokkal nyugodtabb helyen folytatódott, mivel az infláció kisebb, mint az infláció.

A forró Nagyrobbanás olyan magas hőmérsékletet okozott, hogy még a legtökéletesebb részecskék is lényegében a fénysebességgel mozogtak. A speciális relativitáselmélet azt állítja, hogy ha a térben a c-nél mozog, akkor az mozgása nem mozog időben. Az idődimenzió kiterjesztése csak akkor kezdődött el, amikor a dolgok eléggé lehűltek ahhoz, hogy a részecskék lelassuljanak a térben, és időben felgyorsuljanak. A világegyetem megfelelő idejét úgy határozzuk meg, hogy egy referenciakeret működjön, amelynek lényegében c-re viszonyítva nulla sebessége mozog a kozmikus háttér-mikrohullámú sugárzáshoz. Ez szinte mindenre vonatkozik az univerzum ebben a korában, ezért a klasszikus tudósok számára állandónak tűnt az idő.

Koncepció méretekkel

Az euklideszi térérzékelés szerint az univerzumnak a tér három dimenziója és az idő egy dimenziója van. A tér és az idő egyesítésével a fizikusok jelentősen leegyszerűsítették a fizikai elmélet nagy részét, és egységesebb módon írták le az univerzum működését mind a szupegalaktikus, mind a szubatómiai szinten.

A klasszikus mechanikában az időt állandónak tekintik, függetlenül a mechanikai mozgástól három dimenzióban (ami megegyezik a valósággal alacsony sebességen). A relativista kontextusban azonban az idő nem választható el a tér három dimenziójától, mert az függ a tárgy sebességétől a fény sebességéhez viszonyítva, valamint az intenzív gravitációs mezők erősségétől is, amelyek lassíthatják az idő múlását.

A téridő fogalma a tér és az idő egyetlen koordinátarendszeren belül ötvözi, jellemzően 4 dimenzióval: hosszúság, szélesség, magasság és idő. A méretek a koordináta-rács alkotóelemei, amelyeket általában egy pontnak az űrben vagy a földön történő meghatározására használnak, például szélesség, hosszúsági fok és a bolygó (Föld) szerint. Az űrtartalommal azonban a koordináta rácsot használják az "események" (nem csupán a térben lévő pontok) lokalizálására, így az idő egy új dimenzióként hozzáadódik a rácshoz.

Korábban a lassú sebességgel végzett kísérletekből az időt állandónak tartották, amely rögzített sebességgel haladt előre; későbbi nagysebességű kísérletek azonban azt mutatták, hogy az idő nagyobb sebességgel lelassult (ilyen lassulással, az úgynevezett "időtágulással"). Számos kísérlet megerősítette a lassulást időtágulás, például az Órák az Űrhajó fedélzetén, amelyek lassabban futnak, mint a szinkronizált Földhöz kötött órák. Mivel az idő változik, változóként kezeli a téridő koordináta-rácson belül, és az időt már nem tekintik állandónak, függetlenül a térbeli helytől.

Vegye figyelembe, hogy az űrtartamú események 4 dimenzióval történő kezelése (az idővel együtt) a hagyományos nézet. Más feltalált koordinátarácsok azonban úgy tekintik, hogy az idő 3 további dimenzióval rendelkezik - hosszúsággal, szélességgel és magassággal -, hogy kísérje a tér 3 dimenzióját. Ha a dimenziókat a rácsrendszer pusztán alkotóelemeinek tekintik, nem pedig a tér fizikai tulajdonságainak, akkor könnyebb megérteni az alternatív dimenziós nézeteket, mint például: szélesség, hosszúság, plusz Greenwichi középidő (3 dimenzió) vagy város, állam, irányítószám, ország és UTC idő (5 dimenzió). A különböző méreteket az alkalmazott koordináta rácsától függően választjuk meg.

A kifejezés téridő általánosabb jelentést kapott a magasabb dimenziós elméletek megjelenésével. Még sok nyitott kérdés, hogy hány dimenzióra van szükség az univerzum leírására. A spekulatív elméletek, például a húr-elmélet 10 vagy 26 dimenziót jósolnak (az M-elmélet 11 dimenziót jósol; 10 térbeli és 1 időbeli), ám négynél több dimenzió létezése csak a szubatómiai szintű változásokon tűnik különbséget.

Történelmi eredet

A huszadik századi tudományos koncepció eredete a tizenkilencedik században kezdődött a fantasztikus írókkal. Edgar Allan Poe a kozmológiáról szóló esszéjében nyilatkozott Eureka (1848) szerint "A tér és az időtartam egy." Ez az első ismert példája, amikor azt sugallják, hogy a tér és az idő egy dolgot különféleképpen érzékeli. Poe körülbelül 90 oldalnyi érvelés után jutott erre a következtetésre, de nem alkalmazott matematikát. 1895-ben regényében Az időgép, H. G. Wells írta: „Nincs különbség az idő és a tér három dimenziója között, kivéve azt, hogy tudatunk mozog rajta.” Hozzátette: „A tudományos emberek… nagyon jól tudják, hogy az idő csak egyfajta tér.”

Noha az űrtartalom Albert Einstein 1905-ös speciális relativitáselméletének következményeként tekinthető, először egy tanára, Hermann Minkowski matematikus kifejezetten egy matematikai javaslatot tett egy 1908-as esszékben. 1 építve és kiterjesztve Einstein munkáját. Minkowski-tér fogalma a tér és az idő legkorábbi kezelése, mint egy egységes egész két aspektusa, a speciális relativitáselmélet lényege. A Minkowski Space gondolata szintén ahhoz vezetett, hogy a speciális relativitáselméletet geometrikusabban szemléltették, ez a téridő geometriai szempontja az általános relativitáselmélet szempontjából is fontos. (Minkowski cikkének angol fordítását lásd Lorentz et al. 1952-ben.) Az 1926. évi tizenharmadik kiadás Encyclopedia Britannica beillesztette Einstein "téridő" című cikkét.2

Alapfogalmak

Az űrtartalmak az arénák, ahol minden fizikai esemény megtörténik - egy esemény az űridő egy pontja, amelyet az idő és a hely határoz meg. Például a bolygók mozgása a Nap körül leírható egy meghatározott típusú téridőben, vagy a fény mozgása egy forgó csillag körül egy másik típusú téridőben. A téridő alapvető elemei: eseményeket. Bármely adott téridőben egy esemény egyedülálló pozíció egyedülálló időben. Az eseményekre példa lehet egy csillag robbantása vagy egy dob egyszeri verése.

Az űridő bármilyen megfigyelőtől független.3 A fizikai jelenségek leírásakor (amelyek bizonyos időpontokban fordulnak elő egy adott térségi régióban) minden megfigyelő egy kényelmes koordinátarendszert választ ki. Az eseményeket négy valós szám határozza meg bármelyik koordinátarendszerben. A részecske vagy fénysugár világvonala az az út, amelyet ez a részecske vagy fénysugár megteszi a téridőben, és képviseli a részecske vagy fénysugár történetét. A Föld pályája világvonala két térbeli dimenzióban van ábrázolva x és y (a Föld pályájának síkja) és az I-re merőleges idődimenzió x és y. A Föld körüli pályája csupán egy ellipszis az űrben, ám világvonala az űridőben egy spirál.

A tér és az idő egyesülését szemlélteti az a gyakorlat, hogy a távolságot időegységekben fejezik ki, a távolságot a fénysebességgel osztva.

Tér-idő intervallumok

Az űridő a távolság új koncepcióját vonja maga után. Míg a távolságok mindig pozitívak az euklideszi terekben, az űridőben levő két esemény közötti távolság („intervallumnak”) valódi, nulla vagy akár képzeletbeli is lehet. Az űrtartalom számszerűsíti ezt az új távolságot (derékszögű koordinátákkal) ):

hol a fénysebesség, a két esemény térbeli és időkoordinátájának különbségei vannak jelölve és , illetve . (Vegye figyelembe, hogy a fenti jelek választása a Landau-Lifshitz térbeli konvenciót követi. Más kezelések megfordítják a jobb oldali érvek sorrendjét. Ha ezt az alternatív konvenciót választják, a következő két bekezdésben szereplő kapcsolatok megfordulnak.)

Az űridőben zajló eseménypárokat 3 különféle típusba lehet besorolni az "egymástól való távolság" alapján:

  • idő-szerű (több mint elegendő idő telik el ahhoz, hogy a két esemény között ok-okozati összefüggés legyen; létezik olyan referenciakeret, amely szerint a két esemény ugyanazon a helyen történik; ).
  • fény-szerű (a két esemény közötti helyet pontosan kiegyensúlyozza a két esemény közötti idő; ).
  • térszerűek (nem elég idő telik el ahhoz, hogy ok-okozati összefüggés legyen a két esemény között; létezik olyan referenciakeret, amelyben a két esemény egyszerre történik; ).

A pozitív téridő-intervallumú események egymás jövőjében vagy múltjában vannak, és az intervallum értéke határozza meg a közöttük utazó megfigyelő által mért megfelelő időt. A nulla űrtartalmú eseményeket a fényjel terjesztése választja el egymástól.

A speciális relativitáselméletnél a téridő-intervallumot inerciális referenciakereteknél változatlannak kell tekinteni.

Bizonyos típusú világvonalak (amelyeket az űrtartalom geodézikájának neveznek) a legrövidebb utak bármelyik két esemény között, távolság a téridő-intervallumok szerint kell meghatározni. A geodézia fogalma kritikussá válik az általános relativitáselméletben, mivel a geodéziai mozgást az űridőben "tiszta mozgásnak" (inerciális mozgásnak) lehet tekinteni, azaz bármilyen külső befolyástól mentesen.

A téridő matematikája

Fizikai okokból a tér-idő kontinuumot matematikailag négydimenziós, sima, összekapcsolt pszeudo-Riemannian elosztóként definiálják, sima Lorentz aláírási metrikával együtt. . A metrika meghatározza a téridő geometriáját, valamint meghatározza a részecskék és a fénysugarak geodéziai tulajdonságait. A sokoldalú minden egyes pontján (eseményen) a koordináta diagramok szolgálnak a megfigyelők ábrázolására a referenciakeretekben. Általában derékszögű koordináták vannak használt. Sőt, az egyszerűség kedvéért a „c” fénysebességet általában egységnek tekintik.

A referenciakeret (megfigyelő) azonosítható ezen koordináta diagramok egyikével; minden ilyen megfigyelő leírhat bármilyen eseményt . Egy másik referenciakeret azonosítható egy kb . Két megfigyelő (mindegyik referenciakeretben egy) leírhatja ugyanazt az eseményt de szerezzen különféle leírásokat.

Általában sok átfedő koordináta-diagramra van szükség az elosztó lefedéséhez. Adott két koordináta diagram, az egyik tartalmazza (megfigyelőt képvisel) és egy másik tartalmaz (egy másik megfigyelő), a diagramok metszéspontja azt a téridő-régiót jelöli, amelyben mindkét megfigyelő mérheti a fizikai mennyiségeket, és így összehasonlíthatja az eredményeket. A két méréscsoport közötti viszonyt egy nem szinguláris koordináta-transzformáció adja ezen a kereszteződésen. A koordináta-diagramok azon elképzelése, miszerint „helyi megfigyelőként végezhetnek méréseket a közelükben”, szintén jó fizikai értelemben vett, mivel így valósul meg fizikai adatok gyűjtése - helyileg.

Például két megfigyelő, akik közül az egyik a Földön van, a másik pedig a Jupiterhez vezető gyorsrakéta, megfigyelheti a Jupiterbe ütköző üstököst (ez az esemény ). Általában nem értenek egyet ennek a hatásnak a pontos helyét és időzítését illetően, azaz különbözõ négytulajdonságuk lesz (mivel különböző koordinátarendszereket használnak). Noha kinematikai leírásaik különböznek, a dinamikus (fizikai) törvények, mint például a lendületmegőrzés és a termodinamika első törvénye, továbbra is fennállnak. Valójában a relativitáselmélet ennél többet igényel abban az értelemben, hogy előírja, hogy ezeknek (és minden más fizikai) törvénynek ugyanazon formának kell lennie minden koordinátarendszerben. Ez bevezette a tenzorokat a relativitáselméletbe, amelyekkel az összes fizikai mennyiség megjelenik.

A geodézistól azt mondják, hogy időszerű, nulla vagy térbeli, ha a geodézia egy pontjának érintővektora ilyen természetű. A részecskék és a fénysugarak útját az űridőben időbeli és null (fényszerű) geodézisek ábrázolják.

Topológia

A téridő meghatározásában szereplő feltételezéseket általában az alábbi megfontolások indokolják.

A kapcsolódási feltételezés két fő célt szolgál. Először, a méréseket végző különböző megfigyelőknek (koordináta diagramokkal ábrázolva) összehasonlítaniuk kell a táblázatok nem üres metszéspontja megfigyeléseiket. Ha a csatlakozási feltételezést elhagynák, ez nem lenne lehetséges. Másodszor, sokrétű, a kapcsolat és a pálya-összeköttetés tulajdonságai egyenértékűek, és az egyik megköveteli, hogy a téridőben létezzenek útvonalak (különösen geodéziai) a részecskék és a sugárzás mozgásának ábrázolására.

Minden űridő paracomakcionális. Ez a tulajdonság, összekapcsolva a téridő simaságával, sima lineáris kapcsolatot eredményez, amely az általános relativitáselmélet fontos struktúrája. Néhány fontos tétel, amely a téridőket kompakt és nem kompakt kollektorokból építi fel, a következőket foglalja magában:

  • Egy kompakt elosztó akkor és csak akkor téridővé válhat, ha Euler-karakterisztikája 0.
  • Bármely nem tömör négycsatornát téridővé lehet tenni.

Tér-idő szimmetriák

Gyakran a relativitáselmélet során olyan téridőket vizsgálnak, amelyeknek valamilyen szimmetriája van. A szimmetriák a téridő-osztályozás elősegítése mellett általában egyszerűsített feltételezésként szolgálnak a speciális munkák során is. Néhány a legnépszerűbbek közül:

  • Tengelyirányban szimmetrikus téridők
  • Gömbszimmetrikus téridők
  • Statikus téridők
  • Helyhez kötött téridők

A téridő ok-okozati struktúrája az pontirányú pontok közötti ok-okozati összefüggéseket írja le a pontokhoz csatlakozó görbék bizonyos típusainak létezése alapján.

Az űridő speciális relativitáselméletben

A téridő geometriáját a speciális relativitáselméletben a Minkowski metrika írja le R-n4. Ezt az űridőt Minkowski térnek hívják. A Minkowski mutatót általában jelöli és négy-négy mátrixként írható:

ahol a Landau-Lifshitz térbeli konvenciót alkalmazzák. (Itt a teret egy képzeletbeli számmal mérjük, míg az idő valós.) A relativitás alapvető feltételezése, hogy a koordináta-transzformációknak inverziósnak kell hagyniuk a téridő-intervallumokat. Az intervallumok változatlanok a Lorentz-transzformációk során. Ez az invariancia tulajdonság négy vektor (és egyéb tenzor) használatához vezet a fizika leírására.

Szigorúan véve, a Newtoni fizika eseményeit egyetlen téridőnek tekinthetjük. Ez a galileai-newtoni relativitáselmélet, és a koordinátarendszereket a galileai transzformációk kapcsolják össze. Mivel azonban ezek a térbeli és időbeli távolságokat egymástól függetlenül megőrzik, egy ilyen téridő térbeli koordinátákra és időbeli koordinátákra bontható, ami általánosságban nem lehetséges.

Az űridő az általános relativitáselméletben

Az általános relativitáselmélet feltételezése szerint a téridőt az anyag (energia) jelenléte görbíti, ezt a görbületet a Riemann-tenzor képviseli. A speciális relativitáselméletben a Riemann-tenzor azonos módon nulla, tehát a "nem görbület" ezt a fogalmát néha kifejezi a "Minkowski téridője sík" kifejezés.

Számos tér-idő kontinuumának vannak fizikai értelmezései, amelyeket a legtöbb fizikus bizarrnak vagy zavarónak tart. Például egy kompakt téridő zárt, időszerű görbékkel rendelkezik, amelyek megsértik az okozati összefüggésben szokásos elképzeléseinket (vagyis a jövőbeli események befolyásolhatják a múltbeli eseményeket). Ezért a matematikai fizikusok általában az összes lehetséges űrtartam korlátozott részhalmazát veszik figyelembe. Ennek egyik módja az általános relativitáselméleti egyenletek „reális” megoldásainak tanulmányozása. Egy másik módszer az, ha hozzáadunk néhány további "fizikailag ésszerű", de még mindig meglehetősen általános geometriai korlátozást, és megpróbálunk bizonyítani érdekes dolgokat a keletkező téridőkről. Ez utóbbi megközelítés néhány fontos eredményhez vezetett, nevezetesen a Penrose-Hawking szingularitási tételeket.

Quantizált téridő

Az általános relativitáselméleti viszonyok szerint a tér-időt sima és folyamatosnak tekintik, és nemcsak a matematikai értelemben. A kvantummechanika elméletében a fizikában rejlő diszkretencia mutatkozik meg. A két elmélet összeegyeztetésekor néha feltételezik, hogy a téridõt a legkisebb skálán kell kvantálni. A jelenlegi elmélet a tér-idő természetére összpontosít Planck skálán. Ebben az értelemben a téridő pixelekben számolódik, a Planck hossza és időszáma szerint. Az okozati halmazok, a hurok kvantum gravitáció, a húr elmélet és a fekete lyuk termodinamikája egy kvantált téridőt jósolnak, nagyságrend szerint egyeztetve. A hurok kvantitatív gravitációja pontosan megjósolja a téridő geometriáját a Planck-skála szerint.

3 + 1 űrtartalom kiváltságos karaktere

Számos tudós és filozófus írt a téridőről, és a fogalmak fejlődtek, mivel több elméletet vontak le és teszteltek matematikai elemzéssel vagy kísérletezéssel. Az űrtartalom témája az ál-értelmiségiek témája is, és véleményüket más emberek benyomására törekszik, függetlenül attól, hogy megfelelnek-e a kísérleti adatoknak.

Más írókat az akkor rendelkezésre álló tudományos bizonyítékok korlátoztak. Például az utóbbi 20. században az „atom-összetörő” részecskegyorsítókkal végzett kísérletek azt mutatták, hogy a nagy sebességre gyorsított egyedi protonok nyugalomban lévő autóval egyenértékű tömeget kapnak, és folyamatosan növekvő mennyiségű energiát igényelnek a protonok gyorsításához. gyorsabb. Miközben az idő múlása nagy sebességgel lelassult, a részecskék tömege nőtt. Írók

Legyen méretek kétféle: térbeli és időbeli. Ez a téridő, figyelmen kívül hagyva a nem észlelhető tömörített méreteket, három térbeli (kétirányú) és egy időbeli (egyirányú) dimenzióból áll, azzal magyarázható, hogy eltérő számú dimenzió fizikai következményeire vonzódik. Az érv gyakran antropikus jellegű.

Immanuel Kant azt állította, hogy a háromdimenziós tér az univerzális gravitáció fordított négyzet alakú törvényének következménye. Miközben Kant érvelése történelmileg fontos, John D. Barrow azt állítja, hogy "ezt úgy tekintenénk, mintha a pontszerű vonalat visszahoznánk: a Tér háromdimenziós dimenziója magyarázza, miért látunk fordított négyzetű erő törvényeket a természetben , nem fordítva "(Barrow 2002). Ennek oka az, hogy a gravitációs törvény (vagy bármilyen más, fordított négyzet alakú törvény) a fluxus fogalmából, a 3 dimenziójú térből és a háromdimenziós szilárd tárgyakból származik, amelyek felületének aránya a méret négyzetével arányos egy kiválasztott dimenzióban . Különösen egy sugárgömb r területe 4πr2. Általánosabban: N méretek, a két test közötti gravitációs vonzerő erőssége, távolsága egymástól r fordítottan arányos lenne a rN-1.

Az időbeli méretek számának rögzítése 1-nél és a térbeli méretek számának megadása N Paul Ehrenfest 1920-ban megmutatta, hogy a bolygó keringési pályája nem maradhat stabil, és ugyanez vonatkozik egy csillag pályájára a galaktikus központja körül.4 Hasonlóképpen, F. R. Tangherlini 1963-ban megmutatta, hogy mikor N> 3, az elektronok nem képesek stabil orbitálokat képezni a magok körül; vagy beleesnek a magba, vagy szétszóródnak. Ehrenfest azt is megmutatta, ha N egyenlő, akkor a hullámimpulzus különböző részei eltérő sebességgel haladnak. Ha N páratlan és nagyobb, mint 3, a hullámimpulzusok torzulnak. Csak akkor, ha N= 3 vagy 1 egyaránt elkerülhető probléma.

Tegmark a következő antropikus módon kibővíti az előző érvet.5 Ha az idődimenziók száma eltér 1-től, akkor a fizikai rendszerek viselkedését nem lehetett megbízhatóan megjósolni a vonatkozó parciális differenciálegyenletek ismerete alapján. Egy ilyen univerzumban nem létezhet olyan intelligens élet, amely képes a technológia manipulálására. Ezenkívül a Tegmark azt állítja, hogy a protonok és elektronok instabilok lennének egy univerzumban, amelynél egynél több Idimenzió van, mivel ezek bomlanak több hatalmas részecskék (ez nem jelent problémát, ha a hőmérséklet kellően alacsony). Ha N> 3, Ehrenfest fenti érvelése áll: az atomok, amint tudjuk őket (és valószínűleg összetettebb struktúrák is) nem létezhetnek. Ha N<3 esetén bármilyen gravitáció problematikussá válik, és az univerzum valószínűleg túl egyszerű ahhoz, hogy megfigyelőket tartalmazzon. Például az idegeknek keresztezniük kell egymást, és nem fedhetik át egymást.

Általában nem világos, hogy a fizikai törvények hogyan működhetnek, ha az idődimenziók száma megtörténik T különbözött az 1.-től T> 1, az egyes szubatomi részecskék, amelyek egy meghatározott idő eltelte után bomlanak, nem lennének sokkal kiszámíthatóabbak, mivel az időbeli geodézia nem feltétlenül lenne maximális.6 N= 1 és T= 3 sajátos tulajdonsága, hogy a vákuumban lévő fénysebesség a alsó határ az anyag sebességére. Az antropikus érvek tehát minden esetet kizárnak, kivéve 3 térbeli és 1 időbeli dimenziót, amely leírja a világot, amelyben élünk.

Kíváncsi, hogy a 3 és 4 dimenziós terek geometriailag és topológiai szempontból leggazdagabbnak tűnnek. Például vannak olyan geometriai állítások, amelyek igazságát vagy hamisságát tetszőleges számú térbeli dimenzió ismeri, kivéve 3, 4 vagy mindkettőt.

A 3 térbeli és 1 időbeli dimenzió kiváltságos helyzetének részletesebb ismertetése: Barrow;7 a mélyebb kezelésért lásd Barrow és Tipler.8 Barrow rendszeresen idézi a Whitrow-ot.9

A húrelméletben a fizikusokat nem korlátozzák a 3 + 1 dimenzióra korlátozódó fogalmak, tehát 10, vagy talán 26 dimenziós koordinátahálókat használnak a rezgő húrok típusainak és helyének leírására. A húros elmélet azt az elképzelést követi, hogy az „univerzum vad”, és úgy véli, hogy az anyag és az energia apró, különféle típusú vibráló húrokból áll, amelyeket néhány dimenzió határoz meg.

Lásd még

  • Albert Einstein
  • Általános relativitáselmélet, bevezetés
  • Különleges relativitáselmélet, bevezetés
  • Hely
  • Idő

Megjegyzések

  1. ↑ Hermann Minkowski, 1908. "Raum und Zeit. Versammlung Deutscher Naturforscher." Physikalische Zeitschrift 10: 104-111.
  2. E Albert Einstein, 1926. Tér-idő. Encyclopedia Britannica. Beérkezett 2007. december 11-én.
  3. Mat Matolcsi Tamás. 1994. Téridő referenciakeretek nélkül. (Budapest, HU: Akadémiai Kiadó.)
  4. Eh Paul Ehrenfest, 1920. Hogyan nyilvánulnak meg a fizika alaptörvényei, hogy a tér három dimenzióval rendelkezik? Annalen der Physik 61:440.
  5. Te Max Tegmark, 1997. A téridő dimenziójáról. Klasszikus és kvantum gravitáció 14 (4): L69-L75. Beérkezett 2007. december 11-én.
  6. Dor Dorling J., 1970. Az idő dimenziója. American Journal of Physics 38 (4): 539-40. Beérkezett 2007. december 11-én.
  7. Row J. D. Barrow, 2002. A természet állandói. (New York, NY: Pantheon Books. ISBN 0375422218.)
  8. Row J. D. Barrow és Frank J. Tipler. 1986. Az antropikus kozmológiai elv. (Oxford, Egyesült Királyság: Oxford University Press. ISBN 0198519494.)
  9. ↑ James Gerald Whitrow. 1959. Az univerzum felépítése és evolúciója. (London, Egyesült Királyság: Hutchinson.)

Irodalom

  • Ehrenfest, Paul. 1920. Hogyan nyilvánulnak meg a fizika alapvető törvényei, hogy a tér három dimenzióval rendelkezik? Annalen der Physik 61:440.
  • Kant, Immanuel, J. Handyside transz. 1929. "Gondolatok az élő erők valódi becslésére." Kant alapító disszertációja és korai írásai az űrről. London, Egyesült Királyság: Az Open Court kiadói társaság.
  • Lorentz, H. A., Albert Einstein, Hermann Minkowski és Hermann Weyl. 1952. A relativitás elve: Eredeti memorandumok gyűjteménye. London, Egyesült Királyság: Methuen & Co. Ltd.
  • Lucas, John Randolph. 1973-tól. Egy értekezés az időről és a térről. London, Egyesült Királyság: Methuen. ISBN 0416750702.
  • Minkowski, Hermann. 1908. "Raum und Zeit. Versammlung Deutscher Naturforscher." Physikalische Zeitschrift 10: 104-111
  • Penrose, Roger. 2004. Az út a valósághoz. London, Egyesült Királyság: Jonathan Cape. ISBN 0224044478.
  • Poe, Edgar A. 1848. Eureka; Esszé az anyagi és szellemi univerzumról. London, Egyesült Királyság: Hesperus Press Limited. ISBN 1-84391-009-8.
  • Robb, A.A. 1936. Az idő és a tér geometriája. Cambridge, Egyesült Királyság: University Press.
  • Schutz, J.W. 1997. Független axiómák a Minkowski-téridő számára. Addison-Wesley Longman. ISBN 0582317606.
  • Tangherlini, F.R. 1963. Atomok magasabb dimenziókban. Nuovo Cimento. 14:27:636.
  • Taylor, E. F. és John A. Wheeler. 1966. Az űridő fizika. San Francisco, Kalifornia: W.H. Freeman.
  • Wells, H. G., 2004. Az időgép. New York, NY: Pocket Books. ISBN 0743487737.
  • Gal-Or, Benjamin. 1983. Kozmológia, fizika és filozófia. New York, NY: Springer Verlag.

Külső linkek

Az összes link 2015. október 14-én töltötte be.

Pin
Send
Share
Send