Напечатать документ Послать нам письмо Сохранить документ Форумы сайта Вернуться к предыдущей
АКАДЕМИЯ ТРИНИТАРИЗМА На главную страницу
Дискуссии - Наука

С.И. Якушко
Происхождение размерности. Точка пространственной трансформации системы

Oб авторе

Измерения различных уровней этого мира

присутствуют здесь и сейчас, они взаимосвязаны.

Друнвало Мелхиседек


Размерность – наиболее общее количественно выражаемое свойство пространства-времени. В настоящее время физическая теория, претендующая на пространственно-временное описание реальности, берёт значение размерности в качестве исходного постулата. Понятие числа измерений, или размерности пространства, относится к наиболее фундаментальным понятиям математики и физики.

Чтобы понять природу физического пространства, в первую очередь необходимо ответить на вопрос о происхождении его размерности. Поэтому значение размерности, по-видимому, самая значительная характеристика физического пространства.

Современная физика вплотную подошла к ответу на метафизический вопрос, поставленный ещё в работах австрийского физика и философа Эрнста Маха: «Почему пространство трёхмерно?».

Птолемей, рассматривая размерность пространства, утверждал, что в природе не может существовать более трёх пространственных измерений. В своей книге «О небе» другой греческий мыслитель Аристотель отмечал, что только наличие трёх измерений обеспечивает совершенство и полноту мира. Одно измерение, рассуждал Аристотель, образует линию. Если добавить к линии другое измерение, получим поверхность. Дополнение поверхности ещё одним измерением образует объёмное тело. Получается, что «выйти за пределы объёмного тела к чему-то иному уже невозможно, так как всякое изменение происходит в силу какого-либо недостатка, а таковой здесь отсутствует. Легко видеть, что приведенный ход мысли Аристотеля страдает одной существенной слабостью: остаётся неясным, почему именно трёхмерное объёмное тело обладает полнотой и совершенством» [11].

Пространство обладает бесконечной протяженностью по всем направлениям. Но при этом оно может быть измеряемо только в трёх независимых друг от друга направлениях: в длину, ширину и высоту; эти направления мы называем измерениями пространства и говорим, что наше пространство имеет три измерения, что оно трёхмерно. При этом «независимым направлением мы в этом случае называем линию, лежащую под прямым углом к другой. Таких линий, т.е. лежащих одновременно под прямым углом одна к другой и не параллельных между собою, наша геометрия знает только три. То есть мерность нашего пространства определяется количеством возможных в нём линий, лежащих под прямым углом одна к другой. На линии другой линии не может быть – это одномерное пространство. На поверхности возможны два перпендикуляра – это двумерное пространство. В «пространстве» три перпендикуляра – это трёхмерное пространство» [11].

Современная физика говорит о том, что характеристика трёхмерности состоит в том, что она, и только она, позволяет формулировать для физической реальности непрерывные причинные законы. Однако, «современные концепции не отражают истинного состояния физической картины мира. Учёные нашего времени рассматривают пространство как какую-то структуру, состоящую из множества уровней, которые также неопределённы. И поэтому не случайно современная наука не может дать ответ на вопрос, почему наше пространство, в котором мы живём и которое обозреваем – трёхмерное» [14].

«Попытка искать ответ на этот вопрос, оставаясь лишь в пределах математики, обречена на неудачу. Ответ может содержаться в только новой области физики» [8].

Поэтому вопрос о том, почему наше пространство трёхмерно, может решаться либо с позиций телеологии, исходящей из ненаучного утверждения, что «трёхмерный мир самый совершенный из возможных миров», либо с научно-материалистических позиций, основываясь на фундаментальных физических закономерностях [2].

Гипотез много, но ответа на вопрос о происхождении трёхмерного пространства до сих пор нет. Несмотря на это, физики пошли ещё дальше: создатели теории струн и её более обобщенного варианта – М-теории утверждают, что Вселенная существует десяти измерениях!

Но как такое возможно, ведь нам даже четвёртое измерение представить довольно трудно (здесь и далее речь идёт только о пространственных измерениях, без временной координаты). Физики считают, что не воспринимаемые нами измерения могут быть либо скручены, либо компактифицированы.

Однако сторонники этой теории столкнулись с одной из самых больших проблем струнных теорий – объяснением того, как именно «компактифицированы» дополнительные измерения, из-за чего их невозможно наблюдать в нашем четырёхмерном мире.

Компактификация также уточняет самые интересные свойства теории. Оказалось, что компактифицировать эту 10-мерную теорию нелегко. Компактифицировать буквально означает «сворачивать» дополнительные измерения теории до очень малых размеров. Например, чтобы свернуть два измерения, возьмём тор и будем сжимать его до круга или петли с маленьким поперечным сечением, а затем эту петлю сожмём до точки. Без достаточно чувствительного зонда, который смог бы зарегистрировать «сжатые» измерения, эта петля выглядит одномерной, в то время как точка – нульмерной. В М-теории предполагается, что речь идёт о размерах порядка 10-33 сантиметров, что, в свою очередь, никоим образом не может быть зарегистрировано современным оборудованием. Получается, после компактификации семи измерений мир вокруг нас выглядит четырёхмерным.

Ранее было предпринято множество попыток компактифицировать матричную теорию при помощи шестерного тороида, но ничего не вышло. Никто и не думал, что предположительно более сложная задача компактификации при помощи многообразий Калаби-Яу предоставит действенные решения для рабочей теории. Компактификация измерений при помощи многообразий Калаби-Яу помогает избежать некоторых осложнений матричной теории.


Полный текст доступен в формате PDF (710Кб)


С.И. Якушко , Происхождение размерности. Точка пространственной трансформации системы // «Академия Тринитаризма», М., Эл № 77-6567, публ.28481, 25.05.2023

[Обсуждение на форуме «Публицистика»]

В начало документа

© Академия Тринитаризма
info@trinitas.ru