Субтитры:SeO6MEoTdNI 🔗


Материал из VEDA Wiki
Перейти к: навигация, поиск

04 Геометрия Вселенной

13 Июл 2017  загадки планеты

Длительность: 51:21 (3081 сек.)

Описание:


Субтитры:

0:05 всякое знание в начале своего пути проходит стадию
0:08 версии гипотез что из представленного здесь станет знанием для
0:13 будущих поколений покажет время
0:15 [музыка]
1:00 на протяжении всей своей истории человек стремился
1:02 познать мир которым ему довелось жить стремился
1:06 не только описать этот мир но и понять каков и
1:09 почему именно такой какой он есть если мир возник
1:13 сам по себе то по Каким законам Каковы внутренние
1:17 основания мироздания А если мир был кем-то создан
1:21 то как это было сделано Да говорил Эйнштейн меня
1:25 занимает вопрос о том был ли у Господа Бога выбор
1:28 когда он создавал этот мир и при стихийном возникновении
1:33 и присознательном сотворении получается что Все записано
1:36 в некоей книге бытия но на каком языке есть основания
1:41 полагать что на языке математики еще Пифагор говорил что
1:46 все сущее есть числа числа не только окружают нас
1:51 жизни буквально на каждом шагу число порождает геометрию
1:55 а геометрия порождает физику этому окончательно осознали
1:59 с появлением Теории Относительности Эйнштейна который установила
2:03 прямую связь между геометрией пространства и его физическими
2:06 свойствами а сейчас наука ушла еще дальше
2:40 Манипулируя обычной алгеброй он получил огромное колическтво уравнений и форм, которые не являлись фактически ни чем кроме абстрактных алгебр, имели мучительно знакомый физику смысл. Это был метрический тензор, который я хорошо встречал в Теории Относительности. Это было связано с ливичевите. Это были уравнений, которые по врешнему виду, с точностью обозначения, ничем не отличались от уравнений диффузии, Шредингера, Максвелла, от уравнений калибровочной теории и от белидонских канонических уравнений.

И все эти уравнения значили

ничего то есть абсолютно
2:46 ничего никаких вам там координаты времен просто
2:52 элементы алгебры Это означает что некоторые структуры
2:57 имеют догеометрические происхождения эти структуры мы наблюдаем
3:01 теоретической физике если мы имеем алгебру с элементами
3:05 которой можно отождествить какие-то более-менее наблюдаемые
3:10 вещи координаты и времени то мы получим сейчас уравнения Гамильтона, ЛаГранжа, уравнения
3:17 движения.. но не все.
3:18 Но алгебры бывают разные как могут быть разными числа в их
3:22 основе И не только такие каким Мы привыкли само
3:26 наше понятие числа уже заложены человеческое
3:29 мировосприятие наша физиологии психология и среда в которой
3:34 мы обитаем даже наша теория целых чисел это аддитивная
3:41 теория мы с вами гнем пальцы
3:45 А где-то на далекой планете живут существа у которых пальцев нет и
4:09 они их не гнут
4:17 Зато [аплодисменты]
4:21 [музыка] размножаться без проблем и они считают Не
4:28 аддитивно а мультипликативно
4:31 сколько-то поколений тому назад
4:38 на заре истории мир казался простым и человеку хватало
4:41 натуральных чисел но постепенно происходило осознание
4:46 того что мироздание имеет довольно сложное устройство
4:49 появились числа целые рациональные действительные а затем и
4:54 комплексные с таким элементом в своем составе как корень
4:57 квадратный из минус единицы комплексные числа дали
5:01 возможность наглядно представить связь числа с геометрией
5:04 пространства Если действительную и мнимую части такого числа
5:09 соотнести с координатами на плоскости то само число
5:12 образует на этой плоскости вектор и каждая точка оказывается
5:16 однозначно связана с конкретным комплексным числом Но наше
5:21 пространство не плоскость оно имеет три измерения
5:24 А с появлением теории относительности потребовался четвертое
5:28 измерение время Поэтому широкое применение нашли
5:32 так называемые кватернионы которые корень из минус
5:34 единицы входит уже трижды Однако кватернионы только
5:39 частный случай чисел которые можно построить подобным
5:42 образом и который имеет общее название гиперкомплексных
5:46 и каждому виду этих чисел соответствует свое пространство
5:49 так в каком именно пространстве мы живем и какие числа лучше
5:53 подходят для его описания вопрос оказывается далеко
5:57 не простым свойства геометрии пространства тесно связано
6:01 с его так называемой метрикой на языке математики метрику
6:06 задается отношение которое определяет связь между
6:09 длиной вектора и его компонентами
6:14 например теория относительности Эйнштейна работает в пространстве
6:18 времени Минковского с квадратичной метрикой
6:23 Однако в рамках теории относительности не удается
6:25 описать некоторые космологические явления причины этого Вполне
6:31 может быть и достаточно полное знание о самом пространстве
6:34 времени и его свойствах и прежде всего а его метрике
6:39 [музыка] В поисках выхода из наметившегося тупика
6:50 международной группы математиков и физиков пытается развивать
6:53 идею так называемых квадрочисел
6:58 квадрочисла чем-то даже более просты чем комплексные
7:00 Или кватернионы например знаки минус таблицы умножения
7:04 для кватернионов исчезает у квадрочисел в результате
7:08 их произведения обладает теми же свойствами что
7:11 и произведение обычных чисел Это связано с тем
7:14 что у квадрочисел все мнимые единицы гиперболические
7:18 Кроме того появляется замечательная возможность перейти от
7:21 привычного ортонормированного базиса к базису изотропному
7:25 для которого таблица умножения приобретает совсем простой
7:28 вид предельно простой вид в этом базисе приобретает
7:32 и выражение для модуля квадрочисла которые задают
7:35 уже совсем другую метрику пространства
7:37 не Евклидову, как у кватернионов, а Финслерову. Иногда называемую метрикой Бервальда-Моора. Здесь уже не привычная физикам вторая степень, а четвертая.
7:49 на возможность использования степеней больше двойки
7:52 указывал ещё Риман полтора Столетия назад но он отбросил
7:57 варианты третьей четвертой более высоких степеней
7:59 из-за сложности работы с ними и остановился только
8:02 на квадратичной форме
8:07 поэтому же пути пошла и Теория Относительности
8:11 Хотя даже на первый взгляд кажется более логичным
8:14 для четырехмерного пространства-времени использовать метрику именно
8:17 4 а не второй степени Аналогично квадрочислам можно построить
8:23 числа и пространства как для меньшего количества
8:25 измерений например двойные тройные числа так и для
8:29 большего количества измерений Метрика таких пространств
8:33 во всех случаях остается Метрика Бервальда-Моора
8:36 а выражение для нее в изотропном базисе сохраняет предельно
8:39 лаконичный вид геометрию подобных пространств пытался
8:44 исследовать Финслер поэтому они носят его имя [музыка]
8:52 но вернемся в наши четырехмерное пространство время Какое
8:55 же принятое в Теории Относительности пространства Минковского
9:00 с квадратичной метрикой или же Финслерового пространства
9:03 с метрикой Бервальда-Моора чистая математика однозначного
9:08 ответа не дает [музыка] возьмем например уравнение
9:14 четвертой степени из которого в двухмерном случае получается
9:17 известная школьникам теоремы Виета если раскрыть скобки
9:21 привести подобные И преобразовать коэффициенты при различных
9:25 степенях неизвестной h перейдя к другому базису
9:28 то получится весьма интересный результат в одном уравнение
9:34 4 степени оказываются присутствующими в качестве коэффициентов
9:38 при различных степенях переменной сразу четыре
9:42 метрические формы Первая Форма Галилея вторая форма
9:46 пространства Минковского 3 некая пока еще загадочная
9:50 форма и четвертая форма связанная с пространством
9:54 Бервальда-Моора изучать которые мы с вами и пытаемся в том
9:58 числе На этой конференции тогда Какая же Метрика
10:02 лучше ясно что этот вопрос лежит вне математики лучше
10:10 для физики то которые лучше для физики Обратите внимание
10:18 что
10:21 в алгебре H4 от R все 4 формы явным образом присутствует
10:31 и с формальных соображений предпочтения одной из них
10:35 отдать нельзя характерно Что именно все четыре формы
10:41 А если пространство в котором какая-то из форм объективно
10:49 не по интерпретации А по своей природе играет доминирующую
10:54 роль
10:58 на первый взгляд одной из проблем Финслеровых пространств является наличие
11:02 выделенных направлений по которым свойства пространства
11:05 отличаются от свойств этого же пространства но по другим
11:08 направлениям говоря иными словами Финслеровово пространство
11:12 анизотропно мы же в обычной жизни сталкиваемся с тем
11:17 что ни одно из направлений ничем не лучше другого
11:20 то есть наше пространство полностью изотропно из
11:24 того же исходит и Теория Относительности Однако
11:27 пространство Минковского с которым работает эта
11:29 теория все-таки имеет одно выделенное направление
11:33 это направление время весь в Теории Относительности
11:37 мы имеем дело не просто с трехмерным пространством
11:39 а с четырёхмерным пространством-временем. Изотропным тут оказывается только подпространство на размерность ниже
11:49 наличие этого выделенного направления хорошо видно
11:51 скажем на изображении в трехмерном пространстве
11:53 Минковского аналога обычной сферы тут сфера принимает
11:57 вид двухполостного гиперболоида две части которого никак
12:01 не связаны между собой в аналогичном Финслеровом
12:04 пространстве гиперболоид уже не двух а восьмиполостной
12:09 Но если между ними принципиальная разница [музыка] Мы воспринимаем
12:16 наше пространство во время с позиции не стороннего
12:19 наблюдателя как это делает Теория Относительности
12:22 и математике при анализе Финслеровых пространств А
12:25 с позиции наблюдателя погруженного в это пространство время
12:29 Поэтому и видим его изотропным
12:30 возникает вопрос а если мы представим себе
12:37 наблюдателя, живущего уже в явно анизотропном Финслеровом пространстве с метрикой Бервальда-Моора. Не получится ли так, что его N-1 мерный мир окажется почти изотропным
12:42 и похожим на тот реальный
12:50 мир который нас окружает детальный анализ геометрии Финслерового пространства с позиции
12:56 такого наблюдателя показывает что она не так уж и далека
12:59 тех физических представлений об окружающем нас мире
13:02 которым мы привыкли для наглядности этого вывода
13:07 можно использовать прием который широко используется
13:10 в Теории Относительности вместо четырехмерного
13:13 рассмотреть трехмерное пространство-время один
13:17 из основных объектов специальной Теории Относительности
13:20 световой конус эту область в которой распространяется
13:25 световые лучи проходящие через фиксированную точку
13:28 в трехмерном псевдоэвклидовом пространстве Минковского
13:31 эту область имеет вид чем-то похожий на песочные часы
13:34 два конуса которые соприкасает с вершинами
13:40 возьмем инерциальную систему отсчета то есть систему
13:42 связанную с телом который движется с постоянной равномерной
13:45 скоростью тогда любую такую физическую систему отсчётов
13:49 псевдоэффеклидовом пространстве можно изобразить прямой
13:53 линией которая проходит внутри этих световых конусов
13:56 При этом если вертикальная ось связать условно неподвижным
14:00 наблюдателем то любая другая линия внутри этих Конусов
14:04 будет восприниматься им как объект удаляющийся
14:06 от него с определенной скоростью и чем больше
14:10 наклон такой мировой линии тем больше скоростью с
14:13 точки зрения наблюдателя обладает этот объект [музыка]
14:19 А в пределе, когда мировая линия лежит на световом конусе скорость
14:22 такого объекта по отношению к нашему наблюдателю равняется
14:25 скорости света
14:29 Согласно постулатам Теории Относительности движение
14:32 тел со скоростью больше световой невозможно
14:37 мировые линии таких запрещенных с точки зрения Теории Относительности
14:40 объектов проходит за пределами светового конуса
14:47 аналогичное построение можно сделать для трехмерного
14:50 Финслерова пространства первый примечательный
14:53 момент световой конус здесь выглядит уже не как конус
14:57 А как две пирамиды сопряженные вершинами Ну и тут можно
15:01 найти область в которой мировые линии по отношению
15:04 друг другу воспринимается как объекты досветовыми
15:07 скоростями и снова чем больше наклон мировой линии
15:11 тем больше скорость объекта по отношению к условно
15:14 неподвижному наблюдателю А в пределе при движении
15:17 объекта со скоростью света мировая линия оказывается
15:20 на границе такого светового конуса то есть на боковой
15:23 грани пирамиды другой примечательный момент там где по специальной
15:29 Теории Относительности должна быть запрещенная
15:31 система отсчета Финслеровом пространстве ее мировая
15:35 линия оказывается в окружении абсолютно аналогичных
15:37 пирамид только боковых это следствие симметрии
15:41 той фигуры которая является световым конусом данного
15:44 пространства и это приводит к тому что любая инерциальная
15:48 система отсчета связанная с Любой прямой линией тут
15:52 может восприниматься как физические возможное отметим
15:57 что для четырехмерного Финслерова пространства
15:59 аналог светового конуса также имеет вид двух пирамид
16:03 только пирамид уже не с тремя гранями А с четырьмя
16:09 но вернемся на измерение ниже поскольку в четырехмерном
16:12 пространстве представлять что-то все-таки не так просто
16:16 возьмем теперь два световых конуса пространства Минковского
16:19 и пресечем конус будущего вершина которого направлена
16:23 вниз с конусом прошлого вершина которого направлена
16:26 вверх получится фигура похожа на детский волчок
16:31 а пересечением двух конусов окажется плоской окружность
16:36 с точки зрения физики это окружность является местом
16:39 точек светового фронта который может зарегистрировать
16:42 наблюдатель находящийся вершине верхнего конуса
16:45 при условии что вспышка была произведена в момент
16:48 который соответствует вершине нижнего конуса
16:50 То есть это изображение светового фронта в трехмерном
16:54 пространстве времени ничто не мешает аналогичным образом
16:59 трактовать пересечение двух световых пирамид трехмерного
17:02 Финслерова пространства берем пирамиду будущего
17:05 с вершиной направленной вниз и пересекаем ее с пирамидой
17:08 прошлого вершина которой направлена вверх и вместо
17:12 волчка получаем обычный трехмерный куб а линии
17:16 пересечения световых пирамид Оказывается уже не плоская
17:19 окружностью а изломанный в пространстве замкнутые
17:21 трехмерной линией которую можно интерпретировать
17:24 Как аналог светового фронта в обычном пространстве
17:27 времени [музыка] изломанный световой фронт может показаться
17:32 полным абсурдом ведь ни одной из привычных нам
17:35 ощущений не подсказывает идеи того что свет распространяется
17:39 по каким-то гранённым направлениям Однако видел ли кто-нибудь
17:43 световой фронт со стороны немысленно не в голливудских
17:46 фильмах а именно наяву вряд ли и быть этого не
17:52 могло потому что Для такого наблюдения нужны сигналы
17:54 со скоростью больше скорости света которые физики неизвестны
17:59 мы можем использовать только световые лучи а используя
18:02 световые лучи наблюдать как они сами распространяются
18:06 просто невозможно
18:10 другой вариант встать На позиции стороннего наблюдателя
18:13 то есть подняться над пространством времени например в дополнительные
18:17 измерения
18:20 Однако мы Живые люди которые на это не способны поэтому
18:23 никто и не может похвастаться тем что смог хоть раз увидеть
18:27 так именно распространяется световой фронт и это обстоятельство
18:31 оставляет возможность замены модели сферических
18:33 световых фронтов на такие которые представляют собой
18:36 ломаную поверхность
18:42 пересечем теперь не световые конусы а два гиперболоида
18:45 псевдоэвклидовом пространстве эти гиперболы пересекаются
18:48 также по плоской окружности только в данном случае
18:51 это окружность соответствует фронту сигналов который
18:54 распространяется со скоростью ниже световой при пересечении
18:58 двух гиперболоидов трехмерного Финслерова пространства
19:02 мы получаем уже не ломаной шестигранник а сложную
19:04 фигуру с округлыми краями это также фронт волны световой
19:09 скоростью но только пространстве
19:14 Чем ниже скорость распространения сигналов тем меньше гиперболоиды
19:18 и тем меньше окружность псевдовом пространстве
19:20 и что примечательно два маленьких гиперболоидв Финслерова пространства
19:26 пересекается по практически такой же плоской окружности
19:29 [музыка] Это говорит о том что Наблюдатели которые
19:33 живет в таком трехмерном Финслеровом пространстве
19:36 времени фиксирую сигналы с низкими скоростями будет
19:39 видеть те же самые круги что видим Мы когда бросаем
19:42 камень в воду или наблюдаем за ударной волной после
19:45 взрыва никаких изломанных фронтов не будет И здесь
19:49 получается практически полное соответствие с той
19:51 физикой которую мы привыкли
19:53 пусть теперь наш неподвижный наблюдатель в трехмерном
19:58 псевдоэвклидовом пространстве времени в некий момент
20:01 минус T отправил в разные стороны сигналы с разными
20:04 скоростями которые вернулись к нему в момент времени
20:07 плюс T тогда его двухмерное физическое пространство
20:11 это плоскость перпендикулярная оси времени концентрические
20:15 окружности это точки физического пространства равноудаленные
20:19 от наблюдателя с его точки зрения а радиальные прямые
20:23 это те лучи по которым от него будет удаляться тело
20:26 не испытывающее силового воздействия в его физическом
20:29 мире аналогичное построение можно сделать в трехмерном
20:33 Финслеровом пространстве времени но с точки зрения
20:36 наблюдателя который имеет на одно измерений больше
20:39 физический мир жителей этого Финслерова пространства выглядит как мыльная пленка, натянтая на ломаный шестигранник.
20:47 и можно заметить что в центре этой мыльной пленки геометрия этого
20:51 двухмерного физического пространства практически
20:53 совпадает с геометрией в Центральной области для
20:56 случаев псевдоевклидова пространства Это говорит
21:00 о наличии предельного перехода одной геометрии в другую
21:03 и принципа соответствия между ними значит наблюдатель
21:07 живущий Финслеровом пространстве с метрикой Бервальда-Моора
21:11 имеет правый может использовать метрику псевдоевклидового
21:14 пространства в качестве одного из приближений в
21:16 понимании своего мира что собственно мы и делаем
21:22 но вернемся к нашему жителю трехмерного Финслерова
21:25 пространства общаясь со своим двухмерным физическим
21:28 пространством посредством сигналов и не имея возможности
21:31 подняться на измерение больше этот наблюдатель
21:34 естественным не видит никакой изломанности. Анализируя сигналы
21:38 Извне и от своих органов чувств он придет к выводу
21:41 что точки замкнутой кривой линии равноудалены от него
21:44 точно так же как точки окружности равноудалены от жителей
21:48 псевдоевклидова пространства
21:49 Другимии словами, окружные кривые в мире жителей Финслерова пространства играют такую же роль, что окружности и радиальные прямые в мире жителей псевдоевклидова пространства
22:02 если не ставить цели обнаружить разницу спутать одно и
22:05 другое довольно просто
22:09 Однако при всем сходстве двух типов пространств
22:11 между ними есть и весьма серьезные отличия посмотрим
22:16 на картинку в динамике по мере жизни наблюдателей
22:20 он сам будет смещаться по оси времени а световой
22:23 фронт будет последовательно увеличиваться в размерах
22:25 оставаясь все время в одной плоскости а для трехмерного
22:30 Финслерова пространства одна мыльная пленка уже
22:33 не включает предыдущую как подпространство [аплодисменты]
22:37 переводя это на язык физики мы получаем что понятие
22:40 одновременных событий Финслеровом пространстве
22:43 зависит не только от скорости системы отсчета как это
22:46 имеет место Специальной Теории Относительности
22:49 но и от времени который проходит между актом наблюдения
22:53 и тем физическим слоем событий которые наблюдателю
22:56 представляется одновременным то есть относительность
23:00 в таком мире более высокого ранга помимо степеней свободы
23:04 связанных с величиной скорости оно включает и степень
23:07 Свободы движения по времени [музыка] если дальше развивать
23:15 эту идею то все что мы имеем возможность заявить о геометрии
23:19 пространства должно так или иначе быть логичным
23:22 при заявлении подобных эффектов в отношении времени
23:26 здесь именно такая симметрия что все что мы называем
23:29 пространством в определенном смысле под определенным
23:31 углом зрения может являться временем а все Что является
23:35 временем под определенным углом может являться пространство
23:38 [музыка] а если учесть что любая пара точек на мировой
23:44 линии может интерпретироваться как интервал собственного
23:47 времени в системе связаной с этой линией то любое расстояние
23:51 между любыми парами точек в Финслеровом пространстве может
23:55 восприниматься как время то есть геометрия в Финслеровом пространстве
24:00 Метрика Бервальда-Моора может выполнять роль геометрии
24:03 Такую еще весьма экзотической сущности как многомерное
24:06 время [музыка]
24:13 еще одним следствием относительности более высокого ранга является
24:17 то что в Финслеровом пространстве ввести однозначным образом физические расстояния
24:22 и скорости в принципе невозможно они как бы размывают свои
24:26 очертания и приобретает эффект квантовой неопределенности
24:30 [музыка] если Теория Относительности то есть геометрии псевдовклидова
24:37 пространства никоим образом не допускает соотнесения
24:40 с принципами квантовой механики то геометрия Финслерова
24:44 пространства вполне допускает расширение своих понятий
24:47 на квантовые эффекты и в этом У неё серьезное преимущество
24:51 и большой потенциал
24:56 другой мощный потенциал геометрии Финслеровых пространств
24:59 относится к области описания фундаментальных физических
25:02 взаимодействий в свое время одним из достижений Общей
25:07 Теории Относительности явилось осознание того
25:10 что Гравитация есть не что иное как следствие
25:12 геометрия окружающего нас мира и с тех пор физиков
25:16 не оставляет надежды построить такую теорию которая аналогичным
25:20 образом на геометрическом языке были бы сформулированы
25:23 остальные фундаментальные взаимодействия электромагнитная
25:27 а также сильные и слабые взаимодействия внутри
25:29 атомных систем Одним из основных объектов Риманова
25:33 пространства на базе которого построено Общая Теория
25:36 Относительности является метрический тензор который
25:40 имеет вид прямоугольной матрицы В четырехмерном
25:43 случае он содержит 16 компонентов из которых 10 Независимо
25:48 вот эти 10 компонент и отождествляют гравитационными потенциалами
25:52 Однако чтобы в такой объект вместить информацию о других
25:55 фундаментальных взаимодействиях у этого метрического тензора
25:59 недостаточной степеней свободы поэтому для построения
26:03 теории которая пытается включить дополнительные
26:05 взаимодействия требуется выход в 5-7 или даже 11 измерений
26:09 А некоторые теории доходят до 500 измерений в то же время
26:15 аналог метрических тензоров в геометрии Финслеровых
26:17 пространств представляет собой уже не плоские матрицы
26:21 А пространственные вот для примера метрический
26:25 тензор трехмерного псевдоевклидового пространства в нем 9 компонентов
26:29 из которых всего 6 независимых трехмерном Финслерового пространства
26:33 количество компонентов аналогичного объекта уже
26:36 27 и независимых из них 10 для четырехмерного же случая
26:41 у Риманова пространства 10 независимых компонентов
26:45 а у Финслерова будет уже 35 вполне достаточной степень Свободы с тем чтобы
26:50 вместить себя потенциала не только гравитационного
26:53 поля, но и других фундаментальных взаимодействий.
26:58 Однако более высоким рангом обладает не только относительно
27:01 симметрический тензор Финслеровом пространстве
27:03 но и симметрия некоторых ключевых фигур если у волчка
27:08 из двух Конусов прошлого и будущего псевдоевклидовым
27:10 пространстве всего одна ось симметрии то у его кубического
27:14 аналога Финслеровом пространстве оказывается целых четыре
27:18 каждый из которых может играть роль собственного
27:20 времени неподвижного наблюдателя при этом мир глазами Наблюдатели
27:24 связано с той или иной мировой линией будет совершенно
27:27 различным переход от одной оси симметрии к другой
27:31 будет сопровождаться поворотом физического мира наблюдателя
27:34 на определенный угол Итак мы можем переходить 4 раза
27:39 Кроме того мы можем направить ось времени как в одну так и
27:42 в другую сторону для каждой оси симметрии В итоге получим
27:45 что мир такого Финслерова пространства имеет 8 принципиально
27:49 разных систем координат из которых он будет наблюдаться
27:52 как совершенно самостоятельно если обратиться к гипотезе
27:56 параллельных миров то для Финслерова пространства такие миры
27:59 существуют скорее не как параллельные А как перпендикулярные
28:03 друг другу при этом один наблюдатель не замечает
28:06 другого и не может с ним войти в непосредственный контакт. И даже ход времени
28:11 в обратном направлении не будет здесь чем-то странным
28:14 или экзотическим ведь для каждого наблюдателя внутри его
28:17 собственного мира время будет идти совершенно нормальным образом, не нарушая никаких законов.
28:19 [музыка] столь сильное отличие Финслеровых пространств
28:28 с метрикой Бервальда-Моора от пространства которых
28:30 традиционно работает Теория Относительности серьезно
28:34 обостряет Вопрос о том в каком же всё-таки пространстве
28:37 мы живем ответ на него могли бы дать эксперимент но
28:42 какие Если учесть относительность по времени Финслеровых
28:46 пространствах то можно представить такой опыт
28:49 зафиксируем несколько тел неподвижных относительно
28:52 друг друга но зафиксируем достаточно жестко чтобы
28:55 между ними не было изменяющихся расстояний и просто проведем
28:59 измерение этих расстояний с помощью сигналов разной
29:01 скорости если верна геометрия с Метрика Бервальда-Моора
29:06 четвертого порядка то мы получим одни значения для
29:08 малых скоростей и другие или больших Если же верна
29:12 псевдоевклидова геометрия то получим независимость
29:15 расстояния от скорости сигнала это кажущиеся простота
29:21 Дело в том что для того чтобы в таком эксперименте
29:23 ловить разницу нужны очень большие расстояния [музыка]
29:33 Оказывается, что Финслерова геометрия предоставляет такую модель пространства-времени, которая не может быть отличима от решений Шварцшильда Стандартной Теории Относительности путем наблюдений за орбитами. Например как случилось, когда появилась теория Эйнштейна.
29:48 то есть наблюдение которое Мы выполняем в космическом
29:50 околоземном смысле нам не помогают отличить результаты
29:54 теорию Финслеровского пространства от теории
29:57 Эйнштейновского пространства для случаев пространства
30:00 времени расчеты показывают что эффекты будут заметно
30:02 проявляться лишь на расстояниях порядка размеров видимой
30:05 Вселенной а это значит что нужно искать другие
30:08 способы экспериментального определения геометрии
30:11 нашего мира
30:16 Вернемся еще раз к нашему жителю трехмерного Финслерового
30:19 пространства-времени хотя бы физический мир кажется
30:22 ему плоским на видимой границе этого мира будет
30:25 выделяться шесть точек это те самые точки излома
30:29 замкнутой линии на которую натянута мыльная пленка
30:32 физического мира этого наблюдателя излом мы видим
30:35 Мы со стороны сам житель этого пространства изломов не видит. Но он все-таки может обнаружить наличие таких точек по связанной с ними анизотропии его физического мира.
30:39 Но для того чтобы нам искать подобные особые точки связанные
30:50 с ними анизотропию пространства надо вспомнить что наше пространство не 3- а 4-мерно. А в этом случае мы получаем уже не 6
30:55 а 14 особых точек если мы живем в реальном Финслеровом пространстве с метрикой Бервальда-Моора, то мы должны иметь возможность отличить по свойствам эти 14 направлений.
31:02 [музыка] Однако сделать это на мой взгляд не так
31:15 легко И это разница в этих направлениях может быть
31:21 весьма небольшой и большинстве экспериментов не улавливаются
31:26 в параметры на которых должна улавливаться разница
31:30 между геометрией Бервальда-Моора и соответствующим
31:34 пространством Минковского На мой взгляд лежат в области
31:39 интервалов соизмеримых с размерами Вселенной [музыка]
31:44 в этих условиях одним из объектов которые обращают
31:48 на себя внимание является реликтовое излучение в
31:52 рамках Теории большого взрыва реликтовая это то
31:55 излучение которое отделилось от вещества на довольно
31:58 ранней стадии жизни вселенной и с тех пор постепенно остывает
32:02 по мере ее расширения [музыка] Согласно этой же теории
32:06 реликтовые излучения должно быть изотропно а на самом
32:10 деле карта его распределения на которую области с разной
32:13 температурой окрашены в разный цвет показывает
32:15 явную анизотропию группа ученых во главе Жаном Полем Люмене
32:21 обработал эту карту по сферическим плиномам в поисках закономерности
32:26 в результате появилась целая серия статей которые
32:28 утверждают что анизотропия реликтового излучения
32:31 имеет форму додекаэдра это 12-гранник у которого все грани являются пятиугольниками.
32:39 Однако в Финслеровом пространстве с метрикой Бервальда-Моора
32:43 также появляется 12-гранник только не додекаэдр а ромбододэкаэдр
32:47 И на самом деле Вполне могло так случиться
32:51 что вывод о связи экспериментальной картины анизотропии реликтового
32:54 излучения именно с додекаэдром мог быть ошибочным а аналогичные
32:59 более близкой к данной анизотропии фигуры является
33:02 ромбододекаэдр в таком случае геометрия с метрикой
33:05 Бервальда-Моора получает уже экспериментальное
33:08 подтверждение
33:09 [музыка] Но почему столь важен именно ромбододэкаэдр??
33:21 В двухмерном Финслеровом пространстве пересечением
33:25 световых Конусов будет квадрат а Квадрат это тот
33:29 же куб только двухмерный трехмерном Финслеровом пространстве
33:33 как мы уже видели пересечением световых Конусов является
33:36 трехмерный куб В четырёхмерном пространстве появляется
33:39 уже четырехмерный куб и так далее и в каждом пространстве
33:44 для любого количества измерений наблюдатель будет видеть
33:47 свой физический мир как будто он смотрит на куб
33:50 соответствующей размерности сидя на одной из его вершин
33:54 То есть он будет видеть такую проекцию N-мерного
33:56 Куба при которой противоположные вершины сливается в одну
34:00 точку ромбододекаэдр это именно та фигура которую
34:04 увидит обитатели четырехмерного Финслерова пространства
34:07 Глядя на свой мир с вершины четырехмерного Куба трехмерный
34:11 куб можно спроецировать на двухмерное пространство
34:15 по-разному если спроецируем вот так получим обычный
34:20 квадрат замечу что обычный Квадрат это куб двухмерного
34:24 пространства но можно спроецировать и по-другому если проецировать так, чтоб две вершины совмещались в одну
34:34 то это будет уже не квадрат, а шестиугольник
34:44 с шариком в центре вот такую же процедуру можно проделать
34:49 четырехмерным кубом его я не могу взять в руки и
34:52 повертеть но зато могу мысленно спроецировать
34:55 на трехмерное пространство и вот то что получится это
34:59 будет уже не четырехмерная фигура А трехмерная фигура
35:03 вот эта фигура она называется ромбдодекаэдром является
35:08 проекцией четырехмерного Куба на трехмерное пространство
35:12 в котором мы живем
35:14 [аплодисменты] другим источником информации о возможнй
35:21 анизотропии нашего пространства могут быть самой удалённые
35:25 из известных нам объектов квазары
35:29 [музыка] известный факт что чем дальше космологический
35:35 объект располагается от наблюдателя тем больше
35:38 его скорость удаления и этот факт связан с именем
35:43 Хаббла
35:44 Однако далекие космологические объекты могут иметь не
35:50 только радиальную составляющую своего движения но и окружную
35:54 кажется бессмысленным измерять окружные значения
35:57 скоростей квазаров поскольку расстояние до них оценивается
36:01 в несколько миллиардов световых лет Однако ряд
36:05 обсерваторий и в том числе одна из обсерватории НАСА
36:08 сцен на протяжении 20 лет проводила работу по измерению
36:13 именно окружных смещений более чем 500 квазаров и
36:18 в 2003 году один из участников этого длящегося эксперимента
36:23 доктор Макмиллан опубликовал работу о обнаружении им
36:28 закономерности в распределении угловых смещений квазаров
36:32 на небосводе картина которую получил Макмиллан оказалось
36:38 очень близкой к тому что получается из расчётов
36:40 в рамках геометрии Финслерового пространства квазары как
36:44 будто выходит из одних особых точек небосвода
36:46 И каждый по своей изогнутой траектории устремляются
36:49 в другие особые точки наблюдение за реальными объектами
36:53 дает то что предсказывает теория
36:55 вдобавок измерений иногда дают для квазаров даже сверхсветовые
37:01 скорости для псевдоевклидова пространства Это необъяснимое
37:06 нарушение одного из постулатов Теории Относительности
37:09 а для Финслерового пространства просто иллюзия порождаемая
37:14 самой геометрии этого пространства квазары не перемещаются
37:18 на самом деле настолько быстро просто так это видим мы
37:25 более того в рамках Финслеровой геометрии получает объяснение и необычный
37:30 сильные светимость квазара которые также оказывается
37:33 своего рода иллюзией квазар вовсе не светит так ярко
37:37 просто свойства геометрии нашего мира на границе
37:40 видимой Вселенной и соответствующие искажению восприятия времени
37:43 приводит к тому что мы за одну секунду получаем от
37:46 некоторых квазаров столько света сколько они излучили
37:49 за целую минуту или за час а то и больше
37:59 иллюзия оказывается и расширение Вселенной а упомянутые
38:02 эффект Хаббла результатом зависимости измеряемых
38:05 расстояний от скорости измеряющих сигналов [музыка]
38:10 такая зависимость приводит к тому что в числе факторов
38:13 которые влияют на наше мировосприятие появляется
38:16 масштаб некий характерный размер [музыка] это также
38:22 приводит к тому что существам с другой физиологией наша
38:27 Вселенной может представляться совсем крохотным
38:29 а эффект Хаббла будет для них проявляться на гораздо
38:35 более близких расстояниях
38:42 помимо расширения Вселенной нет Финслеровой модели
38:45 нашего пространства и такого процесса как гравитационный
38:48 коллапс Он невозможен Хотя возможно черные дыры только
38:53 процессы в них другие не такие как следует из Теории
38:56 Относительности картина до конца еще не ясна поскольку
39:00 требуется найти решение весьма непростых уравнений
39:03 но уже можно высказать некоторые предположения
39:06 в частности для случаев когда в поле притяжения
39:10 чёрной дыры попадает какой-нибудь материальный объект например
39:13 другая звезда в рамках современной Теории Относительности
39:18 вещество такой звезды начинает постепенно перетекать
39:20 в черную дыру Гигантское притяжение которой может
39:24 преодолеть только его небольшая часть это часть вещества
39:27 выбрасывается в космос в виде двух потоков жестких
39:30 гамма-лучей вдоль оси вращения черной дыры в случае же Финслерова пространства
39:35 около учёные дыры анизотропия может стать настолько
39:38 сильной что часть вещества будет выбрасывать уже не
39:41 в две стороны а в большее количество направлений
39:45 что им можно видеть на некоторых фотографиях наиболее вероятных
39:48 кандидатов на звание черных дыр
39:54 ещё одно предположение опирается на следствие
39:56 симметрии Финслеровых пространств метрикой Бервальда-Моора
40:00 объект упавший в черную дыру не сжимается в точку
40:04 а перемещается в другой мир связанный с какой-то
40:06 из боковых пирамид световых Конусов Как именно при
40:11 этом преобразится упавший в черную дыру объект и что
40:14 произойдет с фундаментальными взаимодействиями и самими
40:17 координатами пространства времени пока сказать нельзя
40:21 но Финслерова модель допускает и взаимные переходы друг в
40:26 друга как допускает вариант многократного путешествия
40:29 между мирами с помощью черных дыр теоретически
40:33 возможен В конечном итоге даже возврат свой исходный
40:36 физический мир только не ясно в какую именно точку
40:40 и в какое время к тому же воспользоваться подобным
40:43 путешествием во времени чтобы хоть что-то изменить
40:45 в прошлом вряд ли удастся
40:47 [музыка] как известно свойство Вселенной в целом тесно
40:57 связаны со свойствами микромира не является исключением
41:01 и модель Финслерова пространства с метрикой Бервальда-Моора эта модели на уровне микромира
41:06 дают весьма интересные результаты
41:11 анизотропия физически себя проявляет в виде аналогичным
41:19 действию анизотропной сплошной среды кристаллические
41:22 анизотропной среды на квазичастицы например на фононы какие-нибудь
41:27 магноны любые квази-частицы в твердом теле
41:33 любопытно что распределение температуры реликтового
41:36 излучения как и картины движения квазаров чем-то
41:39 напоминает Кристалл Вселенная как громадный Кристалл
41:43 А ведь не исключено например современные космологическая
41:48 модель должна приводить достаточно равномерному
41:51 распределению галактик и их скоплений во Вселенной
41:54 вместо этого космическом пространстве обнаруживаются
41:57 огромные абсолютно пустые области а скопления галактик
42:00 образует форму внешне похожим на какую-то сильную пористую
42:04 губку или ту же кристаллическую структуру Однако уравнение
42:10 для поведения частиц Финслеровом микромире дают весьма неожиданные
42:14 результаты
42:19 Согласно этим формулам частицы эти имеют не только энергию покоя но импульс
42:22 покоя и к тому же направление импульса трехмерного не
42:27 совпадает с направлением поля это еще раз позволяет
42:33 в наших построениях опираться на аналогию с поведением
42:40 квазичастиц
42:43 этот результат уже можно проверить экспериментально
42:46 правда такой эксперимент требует очень высоких энергий
42:50 но возможности ученых здесь постоянно растут и проведение
42:53 подобного эксперимента уже не за горами второй
42:57 пункт возможно физические приложения которые нужно
43:01 обратить внимание в том что если оказывается что
43:03 нарушается законы сохранения энергии импульса От чего
43:07 хочется просто забиться под стул но тем не менее
43:11 финслеровский случай это позволяет мы должны обратить внимание ситуации
43:15 в которых вы такое наблюдаем и между прочим мы такое
43:17 наблюдаем результаты экспериментов мы трактуем в привычном смысле В случае
43:22 которые подпадает под закон сохранение например Когда
43:25 у нас чего-то не хватает опыта по рассеянию частиц или по распаду ядер мы придумываем
43:29 новые Частицы которые доносят собой либо спин либо импульс
43:33 либо что-то еще и между прочим последующих экспериментах
43:36 находим мы находим там только те определения которые
43:39 сами вводим потому что различить формализм от
43:42 реально наблюдаемых в опыте объектов не всегда Возможно
43:45 мы наблюдаем то что сначала описываем критически одно
43:50 из довольно неожиданных направлений для проверки
43:52 состоятельности моделей Финслерового пространства
43:54 с метрикой Бервальда-Моора дают квадрочисла на которых
43:58 и строится это пространство Дело в том что в последнее
44:02 время широкое развитие получилось исследование
44:04 таких объектов как фракталы это нелинейные очень хитрое
44:08 отображение построенное с помощью комплексных чисел
44:13 фракталы настолько гармоничны настолько визуально соответствует
44:16 нашему представлению красоте что как только были построены
44:20 сразу же завоевали признание всего научного сообщества
44:24 возможно еще и потому что фрактал окружает нас природе
44:27 буквально на каждом шагу Однако фракталы на комплексных
44:31 числах плоские и статичные и уже предпринимается попытки
44:35 построить такие же фракталы только четырехмерные у
44:39 которых три измерения является пространственными и одно
44:42 временное такие динамичные фракталы пытались строить
44:45 на квадронионах но результат резко отличается от обычных
44:49 фракталов нет той красоты и гармонии
44:52 [музыка] в то же время не кватернионы - не единственный вариант
44:59 гиперкомплексных чисел есть потенциальная возможность
45:02 построить фракталы на квадрочислах. Если такая задача будет решена, то нам наверняка хватит чувства гармонии для того, чтобы оценить, естественные они или нет.
45:12 и если фракталы на квадрочислах окажутся столь же
45:17 красивыми и гармоничными как и двухмерные фракталы
45:20 на комплексных числах это может быть косвенным свидетельством
45:23 перспективности в описании мира геометрия Финслеровых
45:26 пространств метрикой Бервальда-Моора на базе соответствующих
45:30 им чисел [музыка] удивительным образом переплелась моя
45:48 научная деятельность и интерес Египтом поскольку
45:53 последние 10 лет я вместе с группой физиков-теоретиков
45:57 занимаюсь Финслеровой геометрией это геометрия более общая чем
46:02 положенные в основу Общей Теории Относительности оказалось
46:05 что основной объект Это геометрия аналог светового
46:09 конуса имеет форму пирамиды причем не просто похожие
46:12 на пирамиды Египта на уровне нескольких градусов совпадения
46:16 оказалось странным Есть ли это случайная или же
46:20 все-таки закономерное совпадение поэтому оказались в Египте
46:24 с тем чтобы либо развеять не очень логичную идею
46:30 либо подтвердить ее оказалось что не смогли пока не подтвердить, ни опровергнуть. Т.е. вопрос остается до сих пор открытым.
46:41 если подходить тщательно к измерению геометрии египетских
46:43 пирамиды параметров светового конуса четырехмерного
46:46 Финслерового пространства то отличие есть оно составляет
46:50 несколько градусов это может быть свидетельством
46:53 того что-либо между пирамидами и геометрией этого пространства
46:57 никакой связи нет Либо мы еще в недостаточной
47:00 мере знаем эффекты связанные с такой геометрией Поэтому
47:04 нужно еще что-то для проверки гипотезы знаний строителями
47:07 пирамид в геометрии Финслеровых пространств и тот обращает
47:12 на себя внимание одна из деталей внутреннего устройства
47:14 Великой пирамиды здесь из верхней камеры так называемые
47:19 Камеры Царя идут вверх две Шахты под углом примерно
47:22 30 градусов горизонту поперечные размеры этих шахт всего
47:27 порядка 20 см точно такая же пара шахта идет из помещения
47:32 ниже из так называемой Камеры Царицы одно из объяснений
47:38 историками этих шахт сводится к религиозным представлениям
47:41 древних египтян на религиозными представлениями можно
47:45 объяснить все что угодно по другой версии это система
47:49 вентиляции Однако первоначально эти Шахты были запечатаны
47:53 со всех сторон И открыты только в ходе раскопок
47:56 и Хотя сейчас они используются как раз для вентиляции, изначальное их назначение остается неизвестным.
48:05 обращает на себя внимание тот факт что между шахтами
48:07 в каждой паре угол практически тот же самый Несмотря на
48:11 то что эти пары по отношению к горизонту расположены
48:14 по-разному и величина этого угла составляет около 100
48:17 градусов вспомним теперь о 14 особых точках на небосводе
48:21 жителей четырехмерного Финслерова пространства
48:23 с метрикой Бервальда-Моора они не все равнозначны
48:27 и среди них можно выделить по свойствам четыре точки
48:30 которые если их соединить с наблюдателем в центре
48:33 образуют четырёхлучевой ежик с углом между лучами
48:36 порядка тех же самых 100 градусов и если предположить
48:40 что из области камеры Великой пирамиды идут еще две пары шахт
48:44 но не вверх плоскости север юг А вниз и плоскости запад
48:47 восток тогда получится практически точно такие
48:50 же четырех лучевые ежики что и Финслеровом пространстве
48:54 Поэтому если после некоторых исследований не удастся
48:57 обнаружить эти две дополнительные пары шахт это будет веским
49:00 свидетельством того что строители пирамид не только
49:03 знали геометрию Финслеровых пространств но и по какой-то
49:06 причине отдавали ей предпочтение Какая польза от Общей Теории
49:12 Относительности с одной стороны ничего конкретного
49:15 несколько угловых секунд за Столетия на которые
49:18 уходит перигелий Меркурия не дает практической точности
49:22 не для полетов на Марс не для каких реальных действий
49:26 человека и в то же время Теория Относительности
49:29 дает нам знание о том как устроена Вселенная только
49:32 её принципы подсказывают нам как развиваются Галактики
49:37 Как формируются квазары Что происходит на границах
49:41 Вселенной это уже космологические представления о мире если
49:45 удастся доказать что более общая геометрия лежащей
49:49 в основе физики является Финслерова геометрия связанные
49:51 тогда с пирамидами это будет означать уточнение
49:54 наших знаний по мироустройству и тогда уже вот те легенды
49:58 по которым в пирамидах заключено знание об устройстве
50:03 Вселенной будет уже не метафорой а вполне конкретным
50:06 содержанием какой бы странно не казалось это гипотеза
50:11 на первый взгляд знание строителями не столь простой
50:14 геометрии Финслеровых пространств Вполне может быть реальностью
50:17 поскольку имеется уже свидетельство того что Пирамиды были
50:21 построены задолго до первых фараонов цивилизации которые
50:25 по уровню развития по своим знаниям превосходила даже
50:28 современные человечества
50:32 Однако это тема уже совсем другого фильма

Ссылки на эту страницу

Источник — https://veda.wiki/index.php?title=Субтитры:SeO6MEoTdNI&oldid=15313