Проблемы в нашем доме «Земля»
Общая теория относительности и ее экспериментальная проверка
Общая теория относительности пытается сформулировать физические законы для всех систем координат. Фундаментальная проблема теории относительности есть проблема тяготения. Теория относительности сделала первое со времени Ньютона серьезное усилие заново сформулировать закон тяготения. Действительно ли это необходимо? Мы уже узнали о достижениях теории Ньютона, об огромном развитии астрономии, основанном на его законе тяготения. Ньютонов закон еще остается основой всех астрономических расчетов. Но мы узнали также о некоторых возражениях против старой теории. Ньютонов закон справедлив только в инерциальной системе координат классической физики, в…
«Что такое инерциальная система?»
Остается выяснить еще один момент. Пока еще не решен один из наиболее фундаментальных вопросов: существует ли инерциальная система? Мы узнали кое-что о законах природы, их инвариантности по отношению к преобразованиям Лоренца и их справедливости во всех инерциальных системах, движущихся прямолинейно и равномерно друг относительно друга. Мы имеем законы, но не знаем того «тела отсчета», к которому следует их отнести. Для того чтобы больше знать об этих трудностях, побеседуем с физиком, стоящим на позиции классической физики, и зададим ему несколько простых…
Пространственно-временной континуум
«Французская революция началась в Париже 14-го июля 1789 года». В этом предложении установлены место и время события. Тому, кто слышит это утверждение впервые и кто не знает, что значит «Париж», можно было бы сказать: это — город на нашей земле, расположенный на 2° восточной долготы и 49° северной широты. Два числа характеризовали бы тогда место, а «14 июля 1789 года» — время, в которое произошло событие. В физике точная характеристика, когда и где произошло событие, чрезвычайно важна, гораздо важнее, чем…
Относительность и механика
Теория относительности необходимо возникает из серьезных и глубоких противоречий в старой теории, из которых, казалось, не было выхода. Сила новой теории заключается в согласованности и простоте, с которой она разрешает все эти трудности, используя лишь немногие очень убедительные предположения. Хотя теория возникла из проблемы поля, она должна охватить все физические законы. Трудность, по-видимому, появляется здесь. Законы поля, с одной стороны, и законы механики, с другой, имеют совершенно различный характер. Уравнения электромагнитного поля инвариантны по отношению к преобразованиям Лоренца, а уравнения…
Ответ от братьев по разуму
С древнейших времен человек ищет братьев по разуму повсюду на окружающих его далеких и близких небесных телах. И неоднократно с легкой руки того или иного ученого, того или иного мечтателя живыми существами заселялись Луна, планеты Солнечной системы и даже само Солнце. Многие из нас смотрели весьма спорный, но тем не менее увлекательный фильм «Воспоминание о будущем». В этом фильме приводилось немало занимательных, но не выдерживающих критики аргументов в пользу посещения нашей планеты гостями из других миров. Поиски и сбор таких…
Путешествия во времени
…Несправедливо устроен этот мир: многих ученых, особенно физиков-теоретиков, обыватели часто считают чудаками, «генераторами безумных идей» или того хуже — просто тунеядцами, ездящими на международные конференции за деньги налогоплательщиков. Проходит какое-то время — и вот уже «безумные идеи», материализовавшись в металле и пластмассе, лежат в карманах у давно привыкших к ним граждан, а те идеи, которым стало тесно на Земле, устремляются в космос, и у «простых смертных» снова начинаются вопросы: правильно ли расходуются бюджетные средства?
Структура Вселенной
Еще совсем недавно астрономы и космологи исходили из предположения, что на ранних стадиях эволюции Вселенной (в пределах 2 млрд. лет после Большого Взрыва) материя в ней была распределена достаточно равномерно. Последнее открытие, сделанное с помощью японского 8,2-метрового рефлектора Subaru и телескопа Keck II, расположенных на Гавайских островах, позволяет утверждать, что уже в то далекое время во Вселенной существовали неоднородности, превосходящие по размеру все известные до сих пор галактические скопления.
Эксперимент. Открытие всемирного антитяготения
Пока теоретики бились над немыслимой плотностью энергии вакуума, техника эксперимента достигла такого состояния, которое позволило провести измерения яркости сверхновых, расположенных на полпути к горизонту Вселенной, о чем уже говорилось выше. Результаты наблюдений легче всего представить в виде графика. По горизонтали отложено «красное смещение» z, которое просто равно относительной величине смещения длин волн спектральных линий сверхновой. Если z = 0,5, это соответствует примерно 1/3 расстояния до горизонта Вселенной; z = 1 — Вселенная в возрасте 6 миллиардов лет; z = 6…