Jismoniy makon nima? Klassik fizikada fazo va vaqt Fizikada fazo va vaqt nima.

08.07.202027.05.2017

Fazo va zamonning ontologik holati vaqt, makon va materiya o‘rtasidagi munosabatni ko‘rib chiqadigan substansial va relyatsion tushunchalarda falsafiy va ilmiy tahlil predmetiga aylandi.

DA muhim(latdan. asos - asos nima; mohiyat), fazo va vaqt tushunchalari materiya bilan birga va undan mustaqil holda mavjud bo'lgan mustaqil hodisalar sifatida talqin qilingan. Shunga ko'ra, fazo, vaqt va materiya o'rtasidagi munosabatlar mustaqil moddalar turlari o'rtasidagi munosabat sifatida taqdim etildi. Bu fazo va vaqtning xususiyatlari ularda sodir bo'ladigan moddiy jarayonlarning tabiatiga bog'liq emas degan xulosaga olib keldi.

Substansial yondashuvning ajdodi Demokrit hisoblanib, u faqat atomlar va bo'shliq mavjud deb hisoblagan, u kosmos bilan aniqlaydi.

Fazo va vaqt haqidagi substansial kontseptsiya o'zining har tomonlama rivojlanishi va tugallanishini I. Nyutonda va umuman klassik fizikada oldi.

Klassik fizikada ishlab chiqilgan fazo va vaqt tushunchalari mexanik harakatni nazariy tahlil qilish natijasidir. Nyuton vaqt va makonning ikki turini aniq ajratib ko'rsatdi - mutlaq va nisbiy.

“Makon” va “vaqt” tushunchalariga I.Nyuton tomonidan yangi davrning shakllanib kelayotgan eksperimental fani tomonidan qabul qilingan uslubiy shart-sharoitlarga, ya’ni hodisalar orqali mohiyatni (tabiat qonuniyatlarini) bilish qat’iy muvofiq belgilab berilgan. . U zamon va makonning ikki turini – mutlaq va nisbiyni aniq ajratib, ularga quyidagi ta’riflarni berdi.

"Mutlaq, haqiqiy, matematik vaqt o'z-o'zidan va mohiyatiga ko'ra, hech qanday tashqi narsaga aloqasi bo'lmagan holda, teng ravishda oqadi va boshqacha tarzda davomiylik deb ataladi.

Nisbiy, zohiriy yoki oddiy vaqt aniq yoki o‘zgaruvchan, sezgilar tomonidan idrok etiladigan, kundalik hayotda haqiqiy matematik vaqt o‘rniga qo‘llaniladigan tashqi davomiy o‘lchov mavjud, masalan: soat, kun, oy, yil.

Mutlaq bo'shliq o'z mohiyatiga ko'ra, har qanday tashqi narsadan qat'i nazar, u doimo bir xil va harakatsiz qoladi.

Nisbiy fazo ma'lum jismlarga nisbatan mavqeiga ko'ra sezgilarimiz tomonidan belgilanadigan va kundalik hayotda ko'chmas makon uchun olinadigan o'lchov yoki ba'zi cheklangan harakatlanuvchi qism mavjud.

Bu farqga nima sabab bo'ldi?

Bu, eng avvalo, makon va vaqtni bilishning nazariy va empirik darajalarining o'ziga xos xususiyatlari bilan bog'liq.

Empirik darajada makon va vaqt nisbiy sifatida namoyon bo'ladi, ya'ni. muayyan jismoniy jarayonlar va ularni his-tuyg'ular darajasida idrok etish bilan bog'liq.

Nazariy darajada mutlaq makon va vaqt ideallashtirilgan ob'ektlar bo'lib, ular faqat bitta xususiyatga ega: vaqt uchun - "sof davomiylik" va makon uchun "sof kengaytma".

Nyutonning mutlaq fazo va mutlaq vaqt tushunchalari harakat qonunlari uchun zaruriy nazariy asosdir. Keyinchalik ular ontologizatsiya qilindi, ya'ni. mexanikaning nazariy tizimidan tashqarida bo'lish bilan ta'minlangan va bir-biridan yoki materiyadan mustaqil bo'lgan mustaqil mavjudotlar sifatida qarala boshlagan.

DA aloqador(latdan. munosabat - munosabat) fazo va vaqt tushunchalari mustaqil ob'ektlar sifatida emas, balki o'zaro ta'sir qiluvchi moddiy ob'ektlar tomonidan shakllanadigan munosabatlar tizimi sifatida tushuniladi. Ushbu o'zaro ta'sir tizimidan tashqari, makon va vaqt mavjud emas deb hisoblangan. Bu kontseptsiyada makon va vaqt moddiy ob'ektlar va ularning holatlarini muvofiqlashtirishning umumiy shakllari sifatida ishlaydi. Shunga ko'ra, fazo va vaqt xususiyatlarining moddiy tizimlarning o'zaro ta'sirining tabiatiga bog'liqligiga ham yo'l qo'yildi. Falsafada antik davrda vaqt haqidagi relyatsion kontseptsiyani Aristotel, hozirgi davrda esa G. Leybnits ishlab chiqqan bo‘lib, u fazo va vaqtni faqat o‘ziga xos xususiyatga ega deb hisoblagan. qarindosh belgilar va quyidagilar: bo'sh joy - tartibda; ... uchun voqelik va vaqt parchalarining birga yashashi - ketma-ketlik voqelik parchalarining birga yashashi.

Fizikada fazo va vaqt relyatsion tushunchasi maxsus nisbiylik (1905) va umumiy nisbiylik nazariyasi (1916) tomonidan kiritilgan.

A. Eynshteyn nazariyasini ishlab chiqishda fizik olimning g‘oyalariga tayangan G. A. Lorents(1853-1928), fizika va matematika A. Puankare(1854–1912), matematika G. Minkovskiy(1864–1909). Agar Nyuton mexanikasida fazo va vaqt bir-biri bilan bog'lanmagan va mutlaq xarakterga ega bo'lsa, ya'ni. turli sanoq sistemalarida oʻzgarmagan boʻlsa, keyin maxsus nisbiylik nazariyasida ular nisbiy boʻlib (sanoq doirasiga bogʻliq) va oʻzaro bogʻlanib, fazo-vaqt uzluksizligini yoki yagona toʻrt oʻlchovli fazo-vaqtni tashkil qiladi.

Umumiy nisbiylik nazariyasi 1907–1916 yillarda A. Eynshteyn tomonidan ishlab chiqilgan. U o'z nazariyasida haqiqiy fazo evklidga xos emas, tortishish maydonlarini yaratuvchi jismlar ishtirokida fazo va vaqtning miqdoriy xarakteristikalari jismlar va ular yaratadigan maydonlar yo'qligidan farq qiladi, degan xulosaga keldi. Fazo-vaqt bir jinsli emas, uning xossalari tortishish maydonining o'zgarishi bilan o'zgaradi. Umumiy nisbiylik nazariyasida tortishish maydoni mutlaq fazo oʻrnini egallagan, shuning uchun “boʻsh fazo, yaʼni maydonsiz fazo mavjud emas, fazo-vaqt oʻz-oʻzidan mavjud emas, faqat uning strukturaviy xossasi sifatida mavjud. maydon". Umumiy nisbiylik nazariyasida nafaqat fazo va vaqt alohida, balki fazo-vaqt uzluksizligi ham mutlaqlikdan mahrumdir. Umumiy nisbiylik nazariyasining xulosalariga ko'ra, fazo va vaqt o'lchovi Olamdagi tortishish massalarining taqsimlanishi bilan belgilanadi.

Marksistik-lenincha falsafada nisbiylik nazariyasining asosiy falsafiy ahamiyati quyidagilardan iborat deb hisoblangan.

1. Nisbiylik nazariyasi mutlaq fazo va mutlaq vaqt tushunchalarini fandan chiqarib tashladi va shu bilan fazo va vaqtning materiyadan mustaqil borliqning mustaqil shakllari sifatida substansial talqin qilinishining nomuvofiqligini ochib berdi.
2. U fazo-vaqt xossalarining moddiy tizimlarning harakati va oʻzaro taʼsirining tabiatiga bogʻliqligini koʻrsatdi, mazmuni harakatlanuvchi materiya boʻlgan materiya mavjudligining asosiy shakllari sifatida fazo va vaqtni talqin qilishning toʻgʻriligini tasdiqladi. .

Nisbiylik nazariyasi asosida chiqarilgan falsafiy xulosalarni hisobga olsak, quyidagilarni yodda tutish kerak. Fizika, boshqa fanlar kabi, faqat shu bosqichda umumlashtirishi mumkin bo'lgan bilim va g'oyalarga tayanib, dunyoning tavsifini beradi. Klassik mexanikada va nisbiylik nazariyasida ishlab chiqilgan fazo va vaqtning substansial va relyativistik tushunchalari fazo va vaqtning fizikaviy nazariyalariga tegishlidir. Bu ilmiy nazariyalar makon va vaqtning kontseptual modellarini taqdim etadi va ba'zi olimlar ta'kidlaganidek, nisbiylik nazariyasida vaqt "fazoviy" bo'lib chiqdi, uning kosmosga nisbatan o'ziga xosligi ochib berilmagan va "fazo-vaqt" nisbiylik nazariyasi sun'iy ravishda birlashtirilgan kontinuumdir.

Nisbiylik nazariyasi atrofidagi ilmiy tortishuvlar u yaratilgandan so'ng darhol paydo bo'ldi va hozirgi kungacha to'xtamadi.

Maxsus ilmiy adabiyotlarda ta'kidlanganidek, hozirgi vaqtda umumiy nisbiylik nazariyasini ishonchli eksperimental tekshirish mavjud emas. Bundan tashqari, umumiy nisbiylik nazariyasining dastlabki taxminlarini eksperimental tasdiqlash yo'q. Masalan, gravitatsion tebranishning tarqalish tezligi vakuumdagi yorug'lik tezligiga teng ekanligi hali tasdiqlanmagan. Gravitatsiyaning haqiqiy tarqalish tezligi qanday degan savolga faqat tajriba javob berishi mumkin.

Fiziklar nisbiylik nazariyasining fizik asoslarini chuqur muhokama qilish va uni qo'llash chegaralarini belgilash zarurligiga rozi bo'lishadi. Nisbiylik nazariyasining falsafiy xulosalariga zamonaviy baholar yanada muvozanatli. Makon va vaqtning ob'ektivligini tan olish nuqtai nazaridan bu ikkala tushuncha ham bir-biriga tengdir. Turli xilliklarga qaramay, bu tushunchalar bir xil real makon va vaqtni aks ettiradi, shuning uchun falsafa hech qanday modelni butunlay istisno qila olmaydi, uni mutlaqo qabul qilinishi mumkin emas deb tan oladi.

Taniqli rus astrofiziki vaqt tabiatining o'ziga xos versiyasini taklif qildi N. A. Kozyrev(1908–1983). Uning vaqt haqidagi kontseptsiyasi substantivdir, ya'ni. vaqt materiya va fizik maydonlar bilan birga mavjud bo'lgan va dunyomiz ob'ektlari va unda sodir bo'layotgan jarayonlarga ta'sir qiluvchi mustaqil tabiat hodisasi sifatida qaraladi.

Kozyrev vaqt shunchaki "sof davomiylik" emas, balki bir hodisadan ikkinchi hodisagacha bo'lgan masofa, balki jismoniy xususiyatlarga ega bo'lgan moddiy narsa degan fikrdan kelib chiqqan. Aytishimiz mumkinki, vaqt ikki xil xususiyatga ega: passiv, dunyomiz geometriyasi bilan bog'liq (ular nisbiylik nazariyasi tomonidan o'rganiladi) va uning ichki "tartibiga" qarab faol. Bu Kozyrev nazariyasining mavzusi.

XX asr oxirida. vaqtning mohiyatini tushunishning bir qator versiyalari paydo bo'ldi, ularning batafsil tahlilini V. V. Kryukov kitobida topish mumkin. Vaqtni tushunishga yangi yondashuvlarni tahlil qilib, ularning vaqt muammosini yanada rivojlantirish istiqbollarini qayd etib, V.V. faoliyat bu faoliyatning tabiati qanday bo'lishidan qat'i nazar. O'z navbatida, materiyaning faoliyati bo'lishi mumkin tasvirlangan o'zaro bog'liq bo'lgan ikkita jihatda: topologik va metrik, bular. hodisalar ketma-ketligi va ularning davomiyligi sifatida.

Vaqtning moddiy jismlarning ichki energiyasi bilan aloqasi A. N. Beach kontseptsiyasida ko'rib chiqiladi

Fizikadagi fazo va vaqt quyidagicha ta'riflangan umumiy ko'rinish Moddiy ob'ektlar va ularning holatlarini muvofiqlashtirishning asosiy tuzilmalari sifatida: birgalikda mavjud bo'lgan ob'ektlarning muvofiqlashtirilishini aks ettiruvchi munosabatlar tizimi (masofalar, yo'nalish va boshqalar) makonni va ketma-ket holatlar yoki hodisalarning muvofiqlashtirilishini aks ettiruvchi munosabatlar tizimi ( ketma-ketlik, davomiylik va boshqalar) d) vaqtni hosil qiladi. Fazo va vaqt turli darajadagi jismoniy bilishning tashkiliy tuzilmalari bo'lib, darajalararo munosabatlarda muhim rol o'ynaydi. Ular (yoki ular bilan bog'liq bo'lgan konstruktsiyalar) asosan fundamental fizik nazariyalarning tuzilishini (metrik, topologik va boshqalar) aniqlaydi, fizik nazariyalarni empirik talqin qilish va tekshirish tuzilmasini, operatsion protseduralar tuzilmasini belgilaydi (ular bo'sh joyni aniqlashga asoslangan). o'lchovlardagi vaqtning mos kelishi). qo'llanilgan jismoniy o'zaro ta'sirlarning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda harakat qiladi), shuningdek jismoniy tashkil qiladi. dunyo rasmlari. Kontseptual rivojlanishning butun tarixiy yo'li bunday vakillikka olib keldi.

Fiziklar yorug'likning to'lqinli tabiati to'g'risida xulosaga kelganlaridan so'ng, efir tushunchasi paydo bo'ldi - yorug'lik tarqaladigan muhit. Efirning har bir zarrasini ikkilamchi to'lqinlar manbai sifatida ko'rsatish mumkin va yorug'likning ulkan tezligini efir zarralarining ulkan qattiqligi va elastikligi bilan izohlash mumkin edi. Boshqacha qilib aytganda, efir Nyutonning mutlaq fazosining moddiylashuvi edi. Ammo bu Nyutonning fazo haqidagi ta’limotining asosiy qoidalariga zid edi.

Fizikadagi inqilob Remerning kashfiyoti bilan boshlandi - yorug'lik tezligi chekli va taxminan 300 "000 km / s ga teng ekanligi ma'lum bo'ldi. 1728 yilda Bredri yulduz aberratsiyasi hodisasini ochdi. Bu kashfiyotlar asosida u yorug'lik tezligi manba va / yoki qabul qiluvchining harakatiga bog'liq emasligini aniqladi.

O. Fresnel efirni harakatlanuvchi jismlar tomonidan qisman tortib olish mumkinligini ko'rsatdi, ammo A. Mishelson (1881) tajribasi buni butunlay rad etdi.

Shunday qilib, tushunarsiz nomuvofiqlik paydo bo'ldi, optik hodisalar mexanikaga tobora ko'proq qisqartirildi. Va nihoyat, Faraday - Maksvell kashfiyoti bilan dunyoning mexanik tasviri buzildi: yorug'lik o'ziga xos elektromagnit to'lqinlar bo'lib chiqdi. Maksvell tenglamalari tizimida ko'plab eksperimental qonunlar o'z aksini topgan bo'lib, ular printsipial jihatdan yangi qonuniyatlarni tavsiflaydi. Bu qonunlarning maydoni mexanik qonunlar uchun qabul qilinganidek, faqat materiya yoki zaryadlar joylashgan nuqtalar emas, balki butun makondir.

Moddaning elektromagnit nazariyasi shunday paydo bo'ldi. Fiziklar dunyoning elektromagnit tasviri (elektronlar) doirasida diskret elementar ob'ektlar mavjudligi to'g'risida xulosaga kelishdi. Elektr va optik hodisalarni o'rganishdagi asosiy yutuqlar G. Lorentsning elektron nazariyasi bilan bog'liq. Lorents klassik mexanika pozitsiyasida turdi. U klassik mexanikaning mutlaq makon va vaqtini tejaydigan chiqish yo'lini topdi, shuningdek, Mishelson tajribasining natijasini tushuntirdi, garchi u Galileyning koordinata o'zgarishlaridan voz kechib, vaqtning o'zgarmasligiga asoslanib, o'zinikini kiritishiga to'g'ri keldi. t"=t-(vx/ce), bu erda v - tizimning efirga nisbatan tezligi va x - harakatlanuvchi tizimdagi vaqt o'lchanadigan nuqtaning koordinatasi. Vaqt t" u "mahalliy vaqt" deb nomlagan. . Ushbu nazariyaga asoslanib, jismlarning o'lchamlarini o'zgartirish effekti L2/L1=1+(ve/2ce) ko'rinadi. Lorentsning o'zi buni elektron nazariyasiga asoslanib tushuntirdi: jismlar elektronlarning tekislanishi tufayli qisqarishni boshdan kechiradi.

Lorents nazariyasi klassik fizikaning imkoniyatlarini tugatdi. Fizikaning keyingi rivojlanishi klassik fizikaning asosiy tushunchalarini qayta ko'rib chiqish, har qanday tanlangan ma'lumot tizimlarini qabul qilishni rad etish, mutlaq harakatni rad etish, mutlaq fazo va vaqt tushunchasini qayta ko'rib chiqish yo'lida bo'ldi. Bu faqat Eynshteynning maxsus nisbiylik nazariyasida amalga oshirildi.

Yaxshi ishingizni bilimlar bazasiga yuborish oddiy. Quyidagi shakldan foydalaning

Bilimlar bazasidan o‘z o‘qish va faoliyatida foydalanayotgan talabalar, aspirantlar, yosh olimlar sizdan juda minnatdor bo‘ladi.

E'lon qilingan http://www.allbest.ru/

Rossiya Federatsiyasi Ta'lim va fan vazirligi

Federal davlat byudjeti ta'lim muassasasi

oliy kasbiy ta'lim

"Vladimir davlat universiteti

nomidagi A.G. va N.G. Stoletovlar"

"ATB" kafedrasi

intizom bo'yicha

"Fizika"

"Fizikada fazo va vaqt"

Bajarildi:

Art. gr. ZTSBvd-113 T.V. Makarova

Qabul qilingan: o'qituvchi

M.A. Antonova

Vladimir 2013 yil

Kirish

2. Fazo va vaqt

3. Albert Eynshteynning nisbiylik nazariyasida fazo va vaqt

Xulosa

Adabiyotlar ro'yxati

Kirish

Qadim zamonlardan beri insoniyatni Kosmos (Osmon) va Vaqt (Boshlanishi, O'zgarishi va Oxiri) tushunchalari o'ziga maftun etib kelgan. Gautama Budda, Lao Tzu va Aristoteldan bo'lgan ilk mutafakkirlar bu tushunchalarga faol murojaat qilishgan. Asrlar davomida bu mutafakkirlarning fikr-mulohazalarining mazmuni inson ongida biz hozir kundalik hayotimizda qo‘llayotgan ruhiy obrazlarni billurlashtirib bordi. Biz kosmosni bizni o'rab turgan uch o'lchovli davomiylik deb hisoblaymiz. Biz vaqtni har qanday jarayonning jismoniy olamdagi kuchlar ta'sirisiz davom etishi deb hisoblaymiz. Va ular birgalikda o'zaro ta'sirlarning butun dramasi rivojlanadigan bosqichni tashkil qiladi, ularning aktyorlari boshqa hamma narsa - yulduzlar va sayyoralar, maydonlar va materiya, siz va men.

Klassik fizika kosmosni mutlaq narsa - ob'ektlarning konteyneri deb hisobladi. Fazo cheksiz, chiziqli, uzluksiz deb faraz qilingan va fizik fazo (o'zaro ta'sir qiluvchi moddiy ob'ektlardan tashkil topgan maydon) differensial geometriyaning matematik fazosi bilan aniqlangan. 20-asr boshlarida paydo boʻlgan nisbiylik nazariyasida fazo endi mutlaq emas, u oʻzgarishi mumkin, fazoning egriligi tushunchasi paydo boʻladi va yorugʻlikka yaqin tezlikda jismlarning oʻlchamlarini kichraytirish mumkin boʻladi, lekin harakatsiz fazo ob'ektlarning konteyneridir. Tizimlar nazariyasining paydo bo'lishi bilan ob'ektlar o'rtasidagi munosabatlar tizimi sifatida fazoni yangi tushunish ham paydo bo'ldi. Tabiatni bilishga tizimli yondashuvni ishlab chiqish va texnologiyani texnik tizimlarni yaratish bo'yicha amaliy faoliyat sifatida rivojlantirish bilan fan diskret kosmik tuzilma g'oyasini rivojlantiradi. Zamonaviy fizikada fazo moddiy ob'ektlar tomonidan hosil qilingan tuzilmalar elementlari o'rtasidagi munosabatlarning matematik modelidir. Matematik modelni tanlash o'rganilayotgan tizimning tuzilishi va unda sodir bo'ladigan jarayonlar bilan belgilanadi. Kosmosning qancha o'lchamliligi haqidagi bahslar matematik modellar maydoniga tegishli, bu qaysi model qulayroq va ko'proq ingl. Shunday qilib, harakatni tasvirlash uchun qattiq moddalar strukturaga ega bo'lmagan (yoki bir hil tuzilishga ega) differensial geometriyaning bir hil uzluksiz fazosidan foydalanish qulay. Bu bo'shliq metrikaga ega (masofa va o'lcham tushunchalari qo'llaniladi). Elektr pallasida energiya oqimlarining harakatini tasvirlash uchun elektr zanjiri elementlari va ularning ulanishlari (tarmoqlari) dan iborat diskret fazoviy tuzilmadan foydalanish qulayroqdir - bu kombinator topologiyasining sohasi (bitta uchun). -o'lchovli tarmoqlar - grafiklar nazariyasi). Bu erda bo'shliq metrikaga ega emas (masofa va o'lcham tushunchalari qo'llanilmaydi). Masofa va tuzilma materiya tomonidan yaratilganligi sababli, shunga ko'ra, haqiqiy ob'ektlarsiz kosmosning o'zi mavjud emas. “Masofa” (metrik) va “tuzilma” tushunchalariga nisbatan fazo tushunchasi bu tushunchalarning yuqori darajadagi abstraksiyasi (umumlashtirish) hisoblanadi. Metrik fazo uchun fazoviy munosabatlarni o'lchash masofalarni standart sifatida tanlangan moddiy ob'ektlarning chiziqli o'lchamlari bilan solishtirish orqali amalga oshiriladi. Shunday qilib, fizik makon matematik modelga tushiriladi. Inson uchun makon hissi o'lchovlar, o'lchamlar (ob'ektlar / kuzatuvchi nisbati) nisbiyligini beradi. Yerga yaqin fazoning parametrlari (magnit va elektr maydonlari, tortishish kuchi, termodinamik parametrlar) va unda sodir bo'layotgan jarayonlar biz uchun tashqi sharoitlardir, chunki biz bu muhitga botganmiz. Va biz, o'z navbatida, alohida biotizimlar sifatida o'zimizda o'z makonimiz va o'z muhitimizni shakllantiramiz, bu erda biokimyoviy jarayonlar sodir bo'ladi, bu bizning hayotiy faoliyatimizni ta'minlaydi. Bizning ichki makonimiz va uning parametrlari shakllanadi tashqi sharoitlar kichikroq ob'ektlar uchun. Agar biz bu masshtabni pastga siljitishda davom etsak, u holda molekula ichidagi shartlar atomlar uchun tashqi, intraatomik sharoit atomga kiradigan yadrolar va elektronlar uchun va hokazo. Klassik fizika vaqtni universal, mustaqil, hodisalar sanaladigan va hodisalar orasidagi intervallar o'lchanadigan narsa deb hisobladi. Vaqt uzluksiz, bir xil, mutlaq deb qabul qilingan va fizik vaqt (moddiy jarayonlar dinamikasini solishtirish vositasi) differensial geometriyaning matematik chiziqli bir o'lchovli fazosi bilan aniqlangan. 20-asr boshida paydo bo'lgan nisbiylik nazariyasida vaqt endi mutlaq emas, u o'zgarishi mumkin, harakatlanuvchi sanoq sistemalarida va tortishish massalariga yaqin joyda vaqt sekinroq o'tadi deb taxmin qilinadi. Hozirgi vaqtda fizika jarayonlarning uzluksiz vaqtini ham, hodisalarning diskret vaqtini ham qo'llaydi.

Zamonaviy fizikada vaqt turli dinamikaga ega bo'lgan ko'plab jarayonlardan hosil bo'ladi va atrofdagi dunyoning yaxlit mulki hisoblanadi. Aslida, na jarayonlar, na o'zgarishlar, na harakatlar o'z vaqtida sodir bo'lmaydi. Aksincha, ular o'zlari haqiqiy bo'lib xizmat qiladi jismoniy asos vaqt tushunchasi bilan tanishtirish. Vaqt bu hodisalarning dinamikasini tavsiflovchi faqat yuqori darajadagi mavhumlik bo'lib chiqadi. Masofa tushunchasiga asoslangan va faqat yuqori darajadagi mavhumlik bo'lgan fazo tushunchasi bilan to'liq o'xshashlik mavjud. Xuddi shunday, vaqt tushunchasi ham real harakatlar, jarayonlar, o'zgarishlarning borishiga asoslanadi va faqat mavhumlikning qulayroq shaklidir. Vaqt oralig'ini solishtirish orqali o'lchanadi real voqealar mos yozuvlar sifatida tanlangan juda barqaror tsiklik jarayonlarning davrlari soni bilan.

Shunday qilib, fizik vaqt matematik modelga tushiriladi. Soat har qanday tizimning ichki dinamikasi bo'lib, standart sifatida qabul qilinadi va dinamizm birligi bo'lib xizmat qiladi, u orqali boshqa jarayonlarning dinamikasi va davomiyligi ifodalanadi.

1. Makon va zamon haqidagi qadimgi ta’limot

kosmik vaqt Eynshteyn mikrodunyosi

Atomistik ta'limot materialistlar tomonidan ishlab chiqilgan Qadimgi Gretsiya Levkipp va Demokrit. Ushbu ta'limotga ko'ra, barcha tabiiy xilma-xillik bo'sh fazoda harakatlanadigan, to'qnashadigan va birlashadigan eng kichik materiya zarralaridan (atomo) iborat. Atomlar (mavjudlik) va bo'shliq (yo'qlik) dunyoning birinchi tamoyillari. Atomlar paydo bo'lmaydi va yo'q qilinmaydi, ularning abadiyligi vaqtning boshsizligidan kelib chiqadi. Atomlar bo'shliqda cheksiz vaqt davomida harakat qiladi. Cheksiz fazo cheksiz vaqtga to'g'ri keladi.

Ushbu kontseptsiya tarafdorlari atomlar zichligi va ularda bo'shliqning yo'qligi sababli jismoniy bo'linmas deb hisoblashgan. Bo'shliq bilan ajratilmagan ko'plab atomlar dunyoni charchatadigan bitta katta atomga aylanadi.

Kontseptsiyaning o'zi atomlarga asoslangan bo'lib, ular bo'shliq bilan birgalikda haqiqiy dunyoning butun mazmunini tashkil qiladi. Bu atomlar amerlarga (moddaning fazoviy minimumi) asoslangan. Amerlarda qismlarning yo'qligi matematik bo'linmaslik uchun mezon bo'lib xizmat qiladi. Atomlar amerlarga parchalanmaydi, ikkinchisi esa erkin holatda mavjud emas. Bu zamonaviy fizikaning kvarklar haqidagi g'oyalari bilan mos keladi.

Demokrit sistemasini nazariya sifatida tavsiflash strukturaviy darajalar materiya - jismoniy (atomlar va bo'shlik) va matematik (amers), biz ikkita bo'shliqqa duch kelamiz: konteyner sifatida uzluksiz jismoniy makon va materiyaning kengayishi miqyosi birliklari sifatida amerlarga asoslangan matematik bo'shliq.

Kosmosning atomistik kontseptsiyasiga muvofiq Demokrit vaqt va harakatning tabiati haqidagi savollarni hal qildi. Keyinchalik ular Epikur tomonidan tizimga aylantirildi. Epikur mexanik harakatning xossalarini fazo va vaqtning diskret xususiyatiga asoslanib ko‘rib chiqdi. Masalan, izotaxiyaning xususiyati shundaki, barcha atomlar bir xil tezlikda harakat qiladi. Matematik darajada izotaxiyaning mohiyati shundan iboratki, atomlar harakatlanish jarayonida vaqtning bir “atomi” uchun fazoning bir “atomi” o‘tadi.

Shunday qilib, qadimgi yunon atomistlari makon va vaqtning ikki turini ajratdilar. Ularning vakilliklarida amalga oshirildi

Aristotel o'z tahlilini vaqtning mavjudligi haqidagi umumiy savoldan boshlaydi, keyin uni bo'linadigan vaqtning mavjudligi masalasiga aylantiradi. Vaqtning keyingi tahlili Aristotel tomonidan allaqachon jismoniy darajada amalga oshiriladi, bu erda vaqt va harakat munosabatlariga e'tibor qaratadi. Aristotel ko'rsatadiki, vaqtni tasavvur qilib bo'lmaydi, harakatsiz mavjud emas, lekin uning o'zi harakat emas. Vaqtning bunday modelida relyatsion kontseptsiya amalga oshiriladi. Har qanday davriy harakat yordamida vaqtni o'lchash va uning o'lchov birliklarini tanlash mumkin, ammo natijada olingan qiymat universal bo'lishi uchun harakatni maksimal tezlik bilan ishlatish kerak.

Zamonaviy fizikada bu yorug'lik tezligi, qadimgi va o'rta asr falsafasida bu osmon sferasi tezligi.

Aristotel uchun makon moddiy dunyo ob'ektlari munosabati sifatida ishlaydi, u ob'ektiv kategoriya, tabiiy narsalarning mulki sifatida tushuniladi. Aristotelning mexanikasi faqat uning dunyo modelida ishladi. U erdagi dunyoning aniq hodisalari asosida qurilgan. Ammo bu Aristotel koinotining darajalaridan biri. Uning kosmologik modeli cheklangan bir jinsli bo'lmagan fazoda ishlagan, uning markazi Yerning markaziga to'g'ri kelgan. Kosmos yer va samoviy darajalarga bo'lingan. Yer to'rt elementdan iborat - tuproq, suv, havo va olov; samoviy - cheksiz aylanma harakatda bo'lgan efir jismlaridan. Ushbu model taxminan ikki ming yil davomida mavjud. Biroq Aristotel tizimida ko'proq hayotiy bo'lgan va fanning hozirgi kungacha rivojlanishini belgilab bergan boshqa qoidalar ham mavjud edi. Gap Aristotelning mantiqiy ta'limoti haqida ketmoqda, uning asosida birinchi ilmiy nazariyalar, xususan, Evklid geometriyasi yaratilgan. Evklid geometriyasida ta'riflar va aksiomalar bilan bir qatorda arifmetikadan ko'ra fizikaga xos bo'lgan postulatlar ham mavjud. Postulatlar hal qilingan deb hisoblangan vazifalarni shakllantirdi. Ushbu yondashuv bugungi kunda ham ishlayotgan nazariy modelni taqdim etadi: aksiomatik tizim va empirik asos operatsion qoidalar bilan bog'langan. Evklid geometriyasi ba'zi tabiiy ob'ektlarning xatti-harakatlarini izohlovchi tushunchalarning birinchi mantiqiy tizimidir. katta xizmat Evklid - bu nazariyaning ob'ektlari sifatida tanlash.

Galileo Galiley dunyoning Aristotel tasvirining ham empirik, ham nazariy va mantiqiy jihatdan nomuvofiqligini ochib berdi. U teleskop yordamida dunyoning geliotsentrik modelini ishlab chiqqan Nikolay Kopernikning inqilobiy g'oyalari qanchalik chuqur ekanligini aniq ko'rsatdi. I.Kepler kashfiyotlarini Kopernik nazariyasining rivojlanishidagi birinchi qadam deb hisoblash mumkin: 1. Har bir sayyora ellips bo'ylab harakatlanadi, uning o'choqlaridan birida Quyosh joylashgan. 2. Sayyora radius vektori bilan tasvirlangan orbita sektorining maydoni vaqtga mutanosib ravishda o'zgaradi. 3. Sayyoralarning Quyosh atrofida aylanish vaqtlarining kvadratlari ularning Quyoshdan o'rtacha masofalarining kublari sifatida bog'langan.

Galiley, Dekart va Nyuton fazo va inersiya tushunchalarining turli kombinatsiyalarini ko‘rib chiqdilar: Galiley bo‘sh fazo va aylana inertial harakatni tan oldi, Dekart to‘g‘ri chiziqli inersiya harakati g‘oyasiga erishdi, lekin bo‘sh fazoni inkor etdi va faqat Nyuton bo‘sh fazo va to‘g‘ri chiziqli inersiyani birlashtirdi. harakat.

Dekart harakatning nisbiyligini ongli va tizimli ko'rib chiqish bilan tavsiflanmaydi. Uning g'oyalari jismoniy ob'ektlarning geometriyasi bilan cheklangan, u Nyutonning massa talqiniga o'zgarishga inertial qarshilik sifatida begona. Nyuton esa massaning dinamik talqini bilan ajralib turadi va uning tizimida bu tushuncha asosiy rol o'ynadi. Tana Dekart uchun harakat yoki dam olish holatini saqlab qoladi, chunki bu xudoning o'zgarmasligi bilan talab qilinadi. Tananing massasi tufayli Nyuton uchun ham xuddi shunday.

Fazo va vaqt tushunchalari Nyuton tomonidan taqdimotning dastlabki darajasida kiritiladi va keyin ular harakat qonunlari orqali aksiomalar yordamida o'z fizik mazmunini oladi. Biroq, ular aksiomalardan oldin turadi, chunki ular aksiomalarni amalga oshirish uchun shart bo'lib xizmat qiladi: klassik mexanikaning harakat qonunlari mutlaq fazo va vaqtga nisbatan inertial harakatlanuvchi tizimlar sifatida tavsiflangan inertial sanoq sistemalarida amal qiladi. Nyuton uchun mutlaq fazo va vaqt jismoniy jismlar harakatining maydonidir.

“Nyuton elementlari” nashr etilgandan keyin fizika faol rivojlana boshladi va bu jarayon mexanik yondashuv asosida amalga oshirildi. Biroq, mexanika va optika o'rtasida tez orada kelishmovchiliklar paydo bo'ldi, ular jismlarning harakati haqidagi klassik g'oyalarga to'g'ri kelmaydi.

2. Fizikada fazo va vaqt

Fizikada fazo va vaqt odatda moddiy jismlar va ularning holatlarini muvofiqlashtirishning fundamental tuzilmalari sifatida ta’riflanadi: birga mavjud bo‘lgan ob’ektlarning (masofalar, orientatsiya va boshqalar) muvofiqlashuvini aks ettiruvchi munosabatlar tizimi fazoni va munosabatlar tizimi ketma-ket holatlar yoki hodisalarning (ketma-ketlik, davomiylik va boshqalar) muvofiqlashtirilishini ko'rsatadi, vaqtni shakllantiradi. Fazo va vaqt turli darajadagi jismoniy bilishning tashkiliy tuzilmalari bo'lib, darajalararo munosabatlarda muhim rol o'ynaydi. Ular (yoki ular bilan bog'liq bo'lgan konstruktsiyalar) asosan fundamental fizik nazariyalarning tuzilishini (metrik, topologik va boshqalar) aniqlaydi, fizik nazariyalarni empirik talqin qilish va tekshirish tuzilmasini, operatsion protseduralar tuzilmasini belgilaydi (ular bo'sh joyni aniqlashga asoslangan). o'lchovlardagi vaqtning mos kelishi). qo'llanilgan jismoniy o'zaro ta'sirlarning o'ziga xos xususiyatlarini hisobga olgan holda harakat qiladi), shuningdek jismoniy tashkil qiladi. dunyo rasmlari. Kontseptual rivojlanishning butun tarixiy yo'li bunday vakillikka olib keldi.

O. Fresnel efirni harakatlanuvchi jismlar tomonidan qisman tortib olish mumkinligini ko'rsatdi, ammo A. Mishelson (1881) tajribasi buni butunlay rad etdi.

3. Albert Eynshteynning nisbiylik nazariyasida fazo va vaqt.

Eynshteynning nisbiylik nazariyasida efirning xossalari va tuzilishi haqidagi masala efirning oʻzi haqiqati masalasiga aylantiriladi. Efirni aniqlash bo'yicha ko'plab tajribalarning salbiy natijalari nisbiylik nazariyasida tabiiy tushuntirishni topdi - efir mavjud emas. Efirning mavjudligini inkor etish va yorug'lik tezligining doimiyligi va chegarasi postulatini qabul qilish mexanika va elektrodinamika sintezi vazifasini bajaradigan nisbiylik nazariyasining asosini tashkil etdi.

Nisbiylik printsipi va yorug'lik tezligining doimiyligi printsipi Eynshteynga Maksvellning tinch jismlar nazariyasidan harakatlanuvchi jismlarning izchil elektrodinamikasiga o'tishga imkon berdi. Eynshteyn yana uzunlik va vaqt oraliqlarining nisbiyligini ko‘rib chiqadi, bu esa uni bir vaqtdalik tushunchasi ma’nosiz degan xulosaga olib keladi: “Bir xil koordinatalar tizimidan kuzatilganda bir vaqtning o‘zida sodir bo‘lgan ikki hodisa, harakatlanuvchi tizimdan qaralganda, endi bir vaqtning o‘zida qabul qilinmaydi. bunga nisbatan." Koordinatalar va vaqtni tinch holatdagi tizimdan birinchisiga nisbatan bir tekis va to'g'ri chiziqli harakatlanuvchi tizimga aylantirish nazariyasini ishlab chiqish zarurati tug'ildi. Eynshteyn Lorents o'zgarishlarining formulasini ishlab chiqdi:

Ushbu o'zgarishlardan uzunlik va davomiylikning o'zgarmasligini inkor etish kelib chiqadi, ularning qiymati ma'lumot tizimi harakatiga bog'liq:

Maxsus nisbiylik nazariyasida tezliklarni qo'shishning yangi qonuni ishlaydi, undan yorug'lik tezligidan oshib ketishning mumkin emasligi kelib chiqadi.

Maxsus nisbiylik nazariyasining oldingi nazariyalardan tubdan farqi fazo va vaqtning materiya harakatining ichki elementlari sifatida tan olinishi, tuzilishi harakatning o‘zi tabiatiga bog‘liq bo‘lib, uning funksiyasi hisoblanadi. Eynshteyn yondashuvida Lorents o'zgarishlari fazo va vaqtning yangi xossalari bilan bog'liq bo'lib chiqadi: uzunlik va vaqt oralig'ining nisbiyligi, fazo va vaqtning tengligi, fazo-vaqt oralig'ining o'zgarmasligi bilan.

“Tenglik” tushunchasiga G.Minkovskiy muhim hissa qo‘shgan. U makon va vaqtning organik munosabatini ko'rsatdi, bu yagona to'rt o'lchovli kontinuumning tarkibiy qismlari bo'lib chiqdi. Fazo va vaqtga bo'linish mantiqiy emas.

Maxsus nisbiylik nazariyasida fazo va vaqt munosabatlar tushunchasi nuqtai nazaridan talqin qilinadi. Biroq, yangi nazariyaning fazoviy-vaqt tuzilishini faqat nisbiylik tushunchasining ko'rinishi sifatida ko'rsatish noto'g'ri bo'lar edi. Minkovskiyning toʻrt oʻlchovli formalizmni kiritishi fazo-vaqt uzluksizligida berilgan “mutlaq dunyo” tomonlarini ochishga yordam berdi.

Klassik mexanikada bo'lgani kabi nisbiylik nazariyasida substansial va atributiv tushunchalarni amalga oshiradigan ikki xil fazo va vaqt mavjud. Klassik mexanikada mutlaq fazo va vaqt nazariy darajada dunyoning tuzilishi vazifasini bajargan. Maxsus nisbiylik nazariyasida yagona to'rt o'lchovli fazo-vaqt xuddi shunday maqomga ega.

Klassik mexanikadan maxsus nisbiylik nazariyasiga o'tishni quyidagicha ifodalash mumkin: 1) nazariy darajada - bu mutlaq va substansial makon va vaqtdan mutlaq va substansial yagona fazoga - vaqtga o'tish, 2) empirik daraja - nisbiy va kengaytmali makon va vaqt Nyutondan Eynshteynning relyatsion fazo va vaqtiga o'tish.

Biroq, Eynshteyn nisbiylik tushunchasini noinertial sanoq sistemalarida yuzaga keladigan hodisalar sinfiga kengaytirishga harakat qilganda, bu tortishishning yangi nazariyasini yaratishga, relyativistik kosmologiyaning rivojlanishiga va hokazolarga olib keldi. U fizik nazariyalarni qurishning boshqa usuliga murojaat qilishga majbur bo'ldi, bunda nazariy jihat asosiy hisoblanadi.

Yangi nazariya - umumiy nisbiylik nazariyasi umumlashtirilgan fazoni qurish va dastlabki nazariyaning nazariy tuzilishidan - maxsus nisbiylik nazariyasidan yangi, umumlashtirilgan nazariyaning nazariy tuzilishiga o'tish va uning keyingi empirik talqini bilan qurilgan. Keyinchalik, umumiy nisbiylik nuqtai nazaridan fazo va vaqt tushunchasini ko'rib chiqamiz.

Umumiy nisbiylik nazariyasi yaratilishining sabablaridan biri Eynshteynning fizikani inertial sanoq sistemasini joriy etish zaruratidan qutqarish istagi edi. Yangi nazariyani yaratish Faraday - Maksvellning dala ta'limoti va maxsus nisbiylik nazariyasidagi makon va vaqt tushunchasini qayta ko'rib chiqishdan boshlandi. Eynshteyn e'tibor berilmagan bir muhim jihatni ta'kidladi. Gap maxsus nisbiylik nazariyasining quyidagi pozitsiyasi haqida ketmoqda: “... tinch holatda bo‘lgan jismning ikkita tanlangan moddiy nuqtasi har doim tananing joylashuvi va yo‘nalishidan qat’i nazar, ma’lum uzunlikdagi ma’lum bir segmentga to‘g‘ri keladi va Vaqt.Qandaydir koordinata tizimiga nisbatan turgan soat qoʻllarining ikkita belgilangan koʻrsatkichi joy va vaqtdan qatʼi nazar, har doim maʼlum bir kattalikdagi vaqt oraligʻiga toʻgʻri keladi.

Shuni ta'kidlash kerakki, dialektik materializmning fazo va vaqt materiyaning mavjudligi shakllari sifatidagi g'oyasi umumiy nisbiylik nazariyasida eng to'liq timsolini topadi. Maxsus nisbiylik nazariyasi materiyaning fazo-vaqt tuzilishiga ta'siri muammosiga tegmadi va umumiy nazariyada Eynshteyn materiya, harakat, fazo va vaqtning o'zaro organik bog'lanishiga bevosita murojaat qildi.

Eynshteyn inertial va og'ir massalarning tengligi haqidagi mashhur faktdan kelib chiqdi. U bu tenglikda tortishish jumboqini tushuntirish mumkin bo'lgan boshlang'ich nuqtani ko'rdi. Eynshteyn Eötvös tajribasini tahlil qilgach, oʻz natijasini ekvivalentlik tamoyiliga umumlashtirdi: “Bir xil gravitatsion maydon taʼsirini va bir tekis tezlashtirilgan harakat natijasida hosil boʻlgan maydonni jismoniy jihatdan ajratib boʻlmaydi”.

Ekvivalentlik printsipi mahalliy xususiyatga ega va umuman olganda, umumiy nisbiylik nazariyasi tarkibiga kirmaydi. U yangi nazariyaga asoslanadigan asosiy tamoyillarni shakllantirishga yordam berdi: tortishishning geometrik tabiati, fazo-vaqt va materiya geometriyasi o'rtasidagi bog'liqlik haqidagi farazlar. Ularga qo'shimcha ravishda, Eynshteyn bir qator matematik farazlarni ilgari surdi, ularsiz tortishish tenglamalarini keltirib bo'lmaydi: fazo to'rt o'lchovli, uning tuzilishi simmetrik metrik tensor bilan belgilanadi, tenglamalar guruh ostida o'zgarmas bo'lishi kerak. koordinata o'zgarishlari.

Eynshteyn o'zining "Nisbiylik va fazo muammosi" asarida umumiy nisbiylik nazariyasidagi fazo tushunchasining o'ziga xosligi masalasini alohida ko'rib chiqadi. Ushbu nazariyaga ko'ra, fazo alohida mavjud emas, "bo'shliqni to'ldiradigan narsa" ga qarama-qarshi bo'lgan va koordinatalarga bog'liq. "Bo'sh fazo, ya'ni maydonsiz fazo mavjud emas. Fazo-vaqt o'z-o'zidan mavjud emas, faqat maydonning strukturaviy xususiyati sifatida".

Umumiy nisbiylik nazariyasi uchun nazariy jihatdan kuzatiladigan fizik kattaliklarga o‘tish muammosi hamon dolzarbligicha qolmoqda.

Keling, umumiy nisbiylik nazariyasidan kelib chiqadigan ikkita yo'nalishni ko'rib chiqaylik: tortishishning geometriyasi va relativistik kosmologiya, chunki zamonaviy fizikaning fazo-zamon tushunchalarining keyingi rivojlanishi ular bilan bog'liq.

Gravitatsiyaning geometriyasi yagona maydon nazariyasini yaratish yo'lidagi birinchi qadam edi. Maydonni geometriklashtirishga birinchi urinish G.Veyl tomonidan qilingan. Riman geometriyasi doirasidan tashqarida amalga oshiriladi. Biroq, bu yo'nalish muvaffaqiyatga olib kelmadi. To'rt o'lchovli Rieman fazo-vaqt manifoldidan yuqori o'lchamdagi bo'shliqlarni kiritishga urinishlar bo'ldi: Kaluza besh o'lchovli, Klein - olti o'lchovli, Kalitsin - cheksiz ko'p o'lchamli. Biroq, muammoni bu tarzda hal qilish mumkin emas edi.

Fazo-vaqtning Evklid topologiyasini qayta ko'rib chiqish yo'lida zamonaviy yagona maydon nazariyasi - J. Uitlerning kvant geometrik dinamikasi qurilmoqda. Bu nazariyada fazo haqidagi g'oyalarni umumlashtirish juda yuqori darajaga etadi va superfazo tushunchasi geometrik dinamikaning harakat maydoni sifatida kiritiladi. Ushbu yondashuv bilan har bir o'zaro ta'sir o'z geometriyasiga ega va bu nazariyalarning birligi mavjudligidadir. umumiy tamoyil, ular bo'ylab geometriya ma'lumotlari hosil bo'ladi va tegishli bo'shliqlar "qatlamlanadi".

Yagona maydon nazariyalarini izlash davom etmoqda. Uitlerning kvant geometrodinamikasiga kelsak, uning oldida yanada ulug'vor vazifa turibdi - olam va elementar zarralarni ularning birligi va uyg'unligida tushunish. Eynshteyngacha bo'lgan olam haqidagi g'oyalarni quyidagicha tavsiflash mumkin: Olam fazoda cheksiz va bir jinsli, vaqt bo'yicha esa statsionardir. Ular Nyuton mexanikasidan olingan - bu mutlaq fazo va vaqt, ikkinchisi o'z tabiatida Evklid. Bunday model juda uyg'un va o'ziga xos ko'rinardi. Biroq, ushbu modelga fizik qonunlar va tushunchalarni qo'llashning birinchi urinishlari g'ayritabiiy xulosalarga olib keldi.

Klassik kosmologiya qarama-qarshiliklarni bartaraf etish uchun ba'zi fundamental qoidalarni qayta ko'rib chiqishni talab qildi. Klassik kosmologiyada to'rtta shunday qoida mavjud: koinotning statsionarligi, uning bir xilligi va izotropiyasi va Evklid fazosi. Biroq, klassik kosmologiya doirasida qarama-qarshiliklarni bartaraf etish mumkin emas edi.

Umumiy nisbiylik nazariyasidan kelib chiqqan koinot modeli klassik kosmologiyaning barcha asosiy qoidalarini qayta ko'rib chiqish bilan bog'liq. Umumiy nisbiylik nazariyasi tortishish kuchini to'rt o'lchovli fazo-vaqt egriligi bilan aniqladi. Ishlaydigan nisbatan sodda modelni yaratish uchun olimlar klassik kosmologiyaning asosiy qoidalarini umumiy qayta ko'rib chiqishni cheklashga majbur bo'lishadi: umumiy nisbiylik nazariyasi koinotning bir xilligi va izotropiyasining kosmologik postulati bilan to'ldiriladi. Koinotning izotropiya tamoyilini qat'iy amalga oshirish uning bir xilligini tan olishga olib keladi. Ushbu postulat asosida relativistik kosmologiyaga dunyo fazo va vaqt tushunchasi kiritiladi. Lekin bular Nyutonning mutlaq fazo va vaqti emas, garchi ular ham bir hil va izotrop bo'lsa ham, fazoning Evklid tabiati tufayli nolga teng egrilikka ega edi. Evklid bo'lmagan fazoga qo'llanilganda, bir xillik va izotropiya shartlari egrilikning doimiyligini nazarda tutadi va bu erda bunday bo'shliqning uchta modifikatsiyasi mumkin: nol, salbiy va ijobiy egrilik bilan.

Kosmos va vaqtning doimiy egrilikning turli qiymatlariga ega bo'lish imkoniyati kosmologiyada olam chekli yoki cheksizmi degan savolni ko'tardi. Klassik kosmologiyada bu savol tug'ilmadi, chunki fazo va vaqtning Evklid tabiati uning cheksizligini aniq belgilab berdi. Biroq, relyativistik kosmologiyada cheklangan Olamning varianti ham mumkin - bu ijobiy egrilik bo'shlig'iga mos keladi.

Eynshteyn olami uch o'lchamli sfera - o'z-o'zidan yopilgan Evklid bo'lmagan uch o'lchovli fazodir. Bu cheksiz bo'lsa-da, cheksizdir. Eynshteyn olami kosmosda chekli, ammo vaqt jihatidan cheksizdir. Biroq, statsionarlik umumiy nisbiylik nazariyasiga zid keldi, koinot beqaror bo'lib chiqdi va kengayishga yoki qisqarishga intildi. Ushbu qarama-qarshilikni bartaraf etish uchun Eynshteyn nazariya tenglamalariga yangi atamani kiritdi, uning yordamida koinotga masofaga mutanosib yangi kuchlar kiritildi, ular tortishish va itarilish kuchlari sifatida ifodalanishi mumkin.

Kosmologiyaning keyingi rivojlanishi koinotning statik modeli bilan bog'liq emas edi. Statsionar bo'lmagan model birinchi marta A. A. Fridman tomonidan ishlab chiqilgan. Fazoning metrik xususiyatlari vaqt bo'yicha o'zgaruvchan bo'lib chiqdi. Koinot kengayib borayotgani ma'lum bo'ldi. Buning tasdig'ini 1929 yilda spektrning qizil siljishini kuzatgan E. Xabbl aniqlagan. Ma'lum bo'lishicha, galaktikalarning retsessiya tezligi masofaga qarab ortib boradi va Hubble qonuniga bo'ysunadi V = H*L, bu erda H - Xabbl doimiysi, L - masofa. Bu jarayon hozirgi vaqtda ham davom etmoqda.

Shu munosabat bilan ikkita muhim muammo tug'iladi: fazoning kengayishi muammosi va vaqtning boshlanishi muammosi. "Galaktikalarning turg'unligi" deb atalmish kosmologiya tomonidan aniqlangan fazoviy metrikaning statsionar emasligining vizual belgisi degan gipoteza mavjud. Shunday qilib, o'zgarmas fazoda galaktikalar emas, balki fazoning o'zi kengayadi. Ikkinchi muammo vaqtning boshlanishi g'oyasi bilan bog'liq. Koinot tarixining kelib chiqishi Katta portlash deb ataladigan t = 0 vaqtiga to'g'ri keladi. V.L. Ginzburg "... o'tmishda olam vaqtning boshlanishiga to'g'ri keladigan maxsus holatda bo'lgan, bu boshlanishidan oldingi vaqt tushunchasi jismoniy va haqiqatan ham boshqa ma'nodan mahrum" deb hisoblaydi.

Relyativistik kosmologiyada vaqtning chekliligi va cheksizligining nisbiyligi turli xil mos yozuvlar doiralarida ko'rsatildi. Bu pozitsiya, ayniqsa, “qora tuynuklar” tushunchasida yaqqol namoyon bo'ladi. Gap zamonaviy kosmologiyaning eng qiziqarli hodisalaridan biri – gravitatsion kollaps haqida bormoqda.

S. Xokins va J. Ellis ta'kidlaydilar: "Koinotning kengayishi ko'p jihatdan yulduzning qulashiga o'xshaydi, faqat kengayish vaqtida vaqtning yo'nalishi teskari bo'lishidan tashqari".

Olamning "boshlanishi" ham, "qora tuynuklar"dagi jarayonlar ham materiyaning o'ta zich holati bilan bog'liq. Koinot jismlari Shvartsshild sferasini kesib o'tgandan keyin bu xususiyatga ega bo'ladi (radiusi r = 2GM/ce bo'lgan shartli shar, bu erda G - tortishish doimiysi, M - massa). Koinot ob'ekti tegishli Shvartsshild sferasini kesib o'tgan holatdan qat'i nazar, u tortishish qulashi jarayonida tezda o'ta zich holatga o'tadi. Shundan so'ng, yulduzdan hech qanday ma'lumot olish mumkin emas, chunki bu sferadan atrofdagi fazoga - vaqtga hech narsa qochib qutula olmaydi: yulduz uzoqdagi kuzatuvchi uchun o'chadi va kosmosda "qora tuynuk" hosil bo'ladi.

Cheksizlik qulab tushayotgan yulduz va oddiy dunyoda kuzatuvchi o'rtasida yotadi, chunki bunday yulduz vaqt bo'yicha cheksizlikdan tashqarida.

Shunday qilib, ma'lum bo'ldiki, umumiy nisbiylik nazariyasidagi fazo-vaqt o'ziga xosliklarni o'z ichiga oladi, ularning mavjudligi bizni fazo-vaqt uzluksizligi tushunchasini qandaydir differensiallanuvchi "silliq" manifold sifatida qayta ko'rib chiqishga majbur qiladi.

Yulduzning butun massasi bir nuqtaga siqilganida, tortishish qulashining yakuniy bosqichi tushunchasi bilan bog'liq muammo mavjud.

(r->0), moddaning zichligi cheksiz, fazoning egriligi cheksiz va hokazo. Bu asosli shubhalarni keltirib chiqaradi. J. Uitler gravitatsiyaviy qulashning oxirgi bosqichida fazo-vaqt umuman yo'q deb hisoblaydi. S. Xoking shunday deb yozadi: "Singularity - fazo va vaqt haqidagi klassik tushunchalar, shuningdek, barcha ma'lum bo'lgan fizika qonunlari yiqilib tushadigan joy, chunki ularning barchasi klassik makon - vaqt asosida tuzilgan. Zamonaviy kosmologlarning ko'pchiligi bularga amal qilishadi. g'oyalar.

Singularlik yaqinidagi gravitatsiyaviy qulashning oxirgi bosqichlarida kvant effektlarini hisobga olish kerak. Ular bu darajada dominant rol o'ynashi kerak va o'ziga xoslikka umuman yo'l qo'ymasligi mumkin. Ushbu mintaqada materiyaning submikroskopik tebranishlari sodir bo'lib, chuqur mikrodunyoning asosini tashkil qiladi, deb taxmin qilinadi.

Bularning barchasi mikro olamni tushunmasdan turib mega dunyoni tushunish mumkin emasligidan dalolat beradi.

4. Mikrodunyo fizikasida fazo va vaqt

Eynshteynning maxsus nisbiylik nazariyasini yaratish mexanika va elektrodinamika o'rtasidagi o'zaro ta'sir qilish imkoniyatini tugatmaydi. Issiqlik nurlanishini tushuntirish bilan bog'liq holda, eksperimental ma'lumotlarni sharhlashda ham, ushbu xulosalarning nazariy muvofiqligida ham qarama-qarshilik aniqlandi. Bu kvant mexanikasining paydo bo'lishiga olib keldi. U noklassik fizikaga asos soldi, mikrokosmosni bilishga, atom ichidagi energiyani egallashga, yulduzlar qa’ridagi jarayonlarni va olamning “boshlanishi”ni tushunishga yo‘l ochdi.

19-asrning oxirida fiziklar radiatsiya butun chastota spektrida qanday taqsimlanishini o'rganishni boshladilar. O'sha paytda fiziklar ham radiatsiya energiyasi va tana harorati o'rtasidagi bog'liqlik mohiyatini aniqlashga kirishdilar. M.Plank bu muammoni klassik elektrodinamika usullari yordamida hal qilishga harakat qildi, ammo bu muvaffaqiyatga olib kelmadi. Muammoni termodinamika nuqtai nazaridan hal qilishga urinish nazariya va tajriba o'rtasidagi nomuvofiqlikka olib keldi. Plank radiatsiya zichligi formulasini interpolyatsiya yo'li bilan oldi. Plank tomonidan olingan formula juda informatsion edi, bundan tashqari, u ilgari noma'lum bo'lgan h doimiyni o'z ichiga oldi, Plank uni elementar harakat kvanti deb ataydi. Plank formulasining to'g'riligiga klassik fizika uchun juda g'alati taxmin orqali erishildi: nurlanish va energiyani yutish jarayoni diskretdir.

Eynshteynning fotonlar ustida ishlashi bilan to'lqin-zarralar ikkiligi g'oyasi fizikaga kirdi. Yorug'likning haqiqiy tabiatini to'lqin va zarralarning dialektik birligi sifatida ifodalash mumkin.

Biroq, atomning mohiyati va tuzilishi haqida savol tug'ildi. Qarama-qarshi modellar to'plami taklif qilingan. Yechim N. Bor tomonidan Rezerfordning atomning sayyoraviy modeli va kvant gipotezasini sintez qilish orqali topilgan. U atomning o'tish davrida bir qancha statsionar holatlarga ega bo'lishi mumkinligini taklif qildi, ularga kvant energiya yutiladi yoki chiqariladi. Statsionar holatda atom nurlanmaydi. Biroq, Bor nazariyasi nurlanishning intensivligi va qutblanishini tushuntira olmadi. Bu qisman Borning yozishmalar printsipi yordamida boshqarildi. Bu tamoyil har qanday mikroskopik nazariyani tavsiflashda makrokosmosda qo'llaniladigan atamalardan foydalanish zarurligiga asoslanadi.

De Broyl tadqiqotlarida yozishmalar printsipi muhim rol o'ynadi. U nafaqat yorug'lik to'lqinlari diskret tuzilishga ega ekanligini, balki materiyaning elementar chastotalari ham to'lqin xarakteriga ega ekanligini aniqladi. 1929 yilda o‘z nomi bilan atalgan to‘lqin tenglamasini chiqargan E. Shredinger tomonidan yechilgan kvant jismlarining to‘lqin mexanikasini yaratish muammosi kun tartibiga qo‘yildi.

N. Bor Shredinger toʻlqin tenglamasining asl maʼnosini ochib berdi. U ushbu tenglama fazoning ma'lum bir hududida zarrachani topish ehtimoli amplitudasini tavsiflashini ko'rsatdi.

Bir oz oldin (1925) Geyzenberg kvant mexanikasini ishlab chiqdi. Bu nazariyaning rasmiy qoidalari Geyzenberg noaniqlik munosabatiga asoslanadi: fazoviy koordinatada noaniqlik qanchalik katta bo‘lsa, zarracha impulsi qiymatidagi noaniqlik shunchalik kichik bo‘ladi. Xuddi shunday munosabat zarrachaning vaqti va energiyasi uchun ham mavjud.

Shunday qilib, kvant mexanikasida klassik fizik tushunchalarning atom hodisalari va jarayonlariga tatbiq etilishining asosiy chegarasi topildi.

Kvant fizikasida klassik fizikaning Laplas determinizmining fazoviy tasvirlarini qayta ko'rib chiqish zarurati to'g'risida muhim muammo qo'yildi. Ular faqat taxminiy tushunchalar bo'lib chiqdi va juda kuchli idealizatsiyalarga asoslangan edi. Kvant fizikasi hodisalarni tartibga solishning ko'proq adekvat shakllarini talab qildi, ular ob'ekt holatida fundamental noaniqlik mavjudligini, mikrodunyoda yaxlitlik va individuallik xususiyatlarining mavjudligini hisobga oladi, bu universal harakat kvant kontseptsiyasida ifodalangan. h.

Kvant mexanikasi tez rivojlanayotgan elementar zarralar fizikasi uchun asos bo'ldi, ularning soni bir necha yuzga etadi, ammo to'g'ri umumlashtiruvchi nazariya hali yaratilmagan. Elementar zarralar fizikasida fazo va vaqt haqidagi g'oyalar bundan ham katta qiyinchiliklarga duch kelgan. Ma'lum bo'lishicha, mikrokosmos ko'p darajali tizim bo'lib, uning har bir darajasida o'zaro ta'sirlarning o'ziga xos turlari va fazoviy-vaqt munosabatlarining o'ziga xos xususiyatlari hukmronlik qiladi. Tajribada mavjud bo'lgan mikroskopik intervallar maydoni shartli ravishda to'rt darajaga bo'linadi: 1) molekulyar va atom hodisalari darajasi, 2) relativistik kvant elektrodinamik jarayonlar darajasi, 3) elementar zarralar darajasi, 4) daraja. fazo-vaqt munosabatlari makrokosmosning klassik fizikasidan biroz farq qiladigan juda kichik miqyosda. Bu sohada bo'shliqning tabiati - vakuumni boshqacha tushunish kerak.

Kvant elektrodinamikasida vakuum deyarli hosil bo'lgan va so'rilgan fotonlar, elektron-pozitron juftlari va boshqa zarralardan iborat murakkab tizimdir. Bu darajada vakuum materiyaning o'ziga xos turi - eng kam energiyaga ega bo'lgan holatdagi maydon sifatida qaraladi. Kvant elektrodinamika fazo va vaqtni materiyadan ajratib bo'lmasligini, "bo'shlik" deb ataladigan narsa materiyaning holatlaridan biri ekanligini birinchi marta aniq ko'rsatdi. Vakuumga kvant mexanikasi qo'llanildi va energiyaning minimal holati uning nol zichligi bilan tavsiflanmasligi ma'lum bo'ldi. Uning minimal darajasi hv/2 osilator darajasiga teng bo'lib chiqdi. “Har bir alohida to‘lqin uchun kamtarona 0,5 hv ga ruxsat berib, – deb yozadi Ya. Zel’dovich, – biz darrov dahshat bilan barcha to‘lqinlar birgalikda cheksiz energiya zichligini berishini aniqladik”. Bo'sh fazoning bu cheksiz energiyasi fizika tomonidan hali o'zlashtirilmagan ulkan imkoniyatlarga to'la.

Materiyaga chuqurroq kirib, olimlar 10 sm chiziqni kesib o'tdilar va subatomik fazo-vaqt munosabatlari sohasidagi jismoniy jarayonlarni o'rganishga kirishdilar. Moddaning strukturaviy tashkil etilishining ushbu darajasida elementar zarralarning kuchli o'zaro ta'siri hal qiluvchi rol o'ynaydi. Bu erda boshqa fazoviy-vaqt tushunchalari mavjud. Demak, mikrodunyoning o'ziga xos xususiyatlari qism va butun o'rtasidagi munosabat haqidagi oddiy g'oyalarga mos kelmaydi. Fazo-vaqt ko'rinishlarining yanada tubdan o'zgarishi zaif o'zaro ta'sirlarga xos bo'lgan jarayonlarni o'rganishga o'tishni talab qiladi. Shuning uchun, fazoviy va vaqtinchalik paritetni buzish masalasi, ya'ni. o'ng va chap fazoviy yo'nalishlar ekvivalent bo'lmagan bo'lib chiqadi.

Bunday sharoitda makon va vaqtni tubdan yangi talqin qilishga turli urinishlar qilindi. Bir yo'nalish makon va vaqtning uzluksizligi va uzluksizligi haqidagi g'oyalarning o'zgarishi bilan, ikkinchisi - makon va vaqtning mumkin bo'lgan makroskopik tabiati haqidagi gipoteza bilan bog'liq. Keling, ushbu hududlarni batafsil ko'rib chiqaylik.

Mikrodunyo fizikasi uzluksizlik va uzluksizlikning murakkab birligi va o'zaro ta'sirida rivojlanadi. Bu nafaqat materiyaning tuzilishiga, balki makon va vaqtning tuzilishiga ham tegishli.

Nisbiylik nazariyasi va kvant mexanikasi yaratilgach, olimlar bu ikki fundamental nazariyani birlashtirishga harakat qilishdi. Bu yo'lda birinchi yutuq elektron uchun relativistik to'lqin tenglamasi bo'ldi. Elektronning antipodi - qarama-qarshi elektr zaryadiga ega bo'lgan zarrachaning mavjudligi haqida kutilmagan xulosa chiqarildi. Hozirgi vaqtda ma'lumki, tabiatdagi har bir zarra antizarraga mos keladi, bu zamonaviy nazariyaning asosiy qoidalari bilan bog'liq va makon va vaqtning asosiy xususiyatlari (fazo pariteti, vaqtning aksi va boshqalar) bilan bog'liq.

Tarixiy jihatdan birinchi kvant maydon nazariyasi kvant elektrodinamika bo'lib, u elektronlar, pozitronlar, muonlar va fotonlarning o'zaro ta'sirining tavsifini o'z ichiga oladi. Bu elementar zarralar nazariyasining hozirgi kunga qadar yuqori rivojlanish darajasiga va ma'lum bir to'liqlikka erishgan yagona tarmog'idir. Bu mahalliy nazariya bo'lib, unda fazoviy-vaqt uzluksizligi kontseptsiyasiga asoslangan klassik fizikaning o'zlashtirilgan tushunchalari ishlaydi: nuqta zaryadi, maydonning joylashishi, nuqta o'zaro ta'siri va boshqalar. Ushbu tushunchalarning mavjudligi cheksiz qiymatlar bilan bog'liq jiddiy qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. ba'zi miqdorlarda (massa, elektronning o'z-o'zidan energiyasi, nol maydon tebranishlari energiyasi va boshqalar).

Olimlar nazariyaga diskret fazo va vaqt tushunchalarini kiritish orqali bu qiyinchiliklarni yengib o‘tishga harakat qildilar. Ushbu yondashuv cheksizlikning noaniqligidan chiqishning yagona yo'lini belgilaydi asosiy uzunlikni o'z ichiga oladi - atomistik makonning asosi.

Keyinchalik umumlashtirilgan kvant elektrodinamika qurildi, bu ham muhim qiyinchiliklarga olib keladigan nuqta zarralarining nuqta o'zaro ta'sirini tavsiflovchi mahalliy nazariyadir. Masalan, elektromagnit va elektron-pozitron vakuumning mavjudligi elektronning ichki murakkabligi va tuzilishini talab qiladi. Elektron vakuumni qutblaydi va ikkinchisining tebranishlari virtual elektron-pozitron juftligidan elektron atrofida atmosfera hosil qiladi.

Bunday holda, juftlikning pozitroni bilan boshlang'ich elektronni yo'q qilish jarayoni juda katta ehtimolga ega. Qolgan elektronni asl elektron deb hisoblash mumkin, ammo kosmosning boshqa nuqtasida. Kvant elektrodinamika ob'ektlarining bunday o'ziga xosligi fazoviy-vaqtinchalik diskretlik tushunchasi foydasiga kuchli dalildir. Elektronning massasi va zaryadi ideallashtirilgan (dunyodan ajratilgan) elektronning massasi va zaryadidan farq qiladigan turli xil fizik maydonlarda joylashganligi haqidagi g'oyaga asoslanadi. Massalar orasidagi farq cheksiz bo'lib chiqadi. Bu cheksizliklar bilan ishlaganda ularni fizik konstantalar - haqiqiy elektronning zaryadi va massasi bilan ifodalash mumkin. Bunga nazariyani qayta normallashtirish orqali erishiladi.

Kuchli o'zaro ta'sirlar nazariyasiga kelsak, u erda renormalizatsiya protsedurasidan foydalanish mumkin emas. Shu munosabat bilan mikrodunyo fizikasida mahalliylik tushunchasini qayta ko'rib chiqish bilan bog'liq yo'nalish keng ishlab chiqilgan. Mikroob'ektlarning nuqta o'zaro ta'siridan voz kechish ikki usul bilan amalga oshirilishi mumkin. Vaziyatdan birinchi navbatda. mahalliy o'zaro ta'sir tushunchasi ma'nosiz ekanligini. Ikkinchisi fazo-vaqtning nuqta koordinatasi tushunchasini inkor etishga asoslanadi, bu esa kvant fazo-vaqt nazariyasiga olib keladi. Kengaytirilgan elementar zarracha murakkab dinamik tuzilishga ega. Mikroob'ektlarning bunday murakkab tuzilishi ularning elementarligiga shubha tug'diradi. Olimlar nafaqat elementarlik xususiyati biriktirilgan ob'ektning o'zgarishi, balki mikrokosmosdagi elementar va murakkab dialektikani qayta ko'rib chiqish bilan ham duch kelishadi. Elementar zarralar klassik ma'noda elementar emas: ular klassik kompleks tizimlarga o'xshaydi, lekin ular bu tizimlar emas. Elementar zarralar elementar va kompleksning qarama-qarshi xususiyatlarini birlashtiradi. Nuqtalarning o'zaro ta'siri haqidagi g'oyalarni rad etish bizning o'zaro chambarchas bog'liq bo'lgan makon - vaqt va sabab-oqibat tuzilishi haqidagi g'oyalarimizni o'zgartirishga olib keladi. Ba'zi fiziklarning fikricha, mikrokosmosda odatiy vaqt munosabatlari "avvalgi" va "keyinroq" o'z ma'nosini yo'qotadi. Mahalliy bo'lmagan o'zaro ta'sir sohasida hodisalar o'ziga xos "bo'lak" ga bog'langan bo'lib, ularda ular bir-birini aniqlaydi, lekin birin-ketin ergashmaydi.

Bu Geyzenberg asarlaridan boshlab, zamonaviy nolokal va chiziqli bo'lmagan nazariyalar bilan yakunlangan kvant maydon nazariyasining rivojlanishida rivojlangan asosiy holat bo'lib, bu erda mikrokosmosdagi sabablarning buzilishi printsip sifatida e'lon qilinadi va u Ta'kidlanganidek, fazo-vaqtni "kichik" mintaqalarga bo'lib, bu erda sababiy bog'liqlik buziladi va u amalga oshiriladigan katta mintaqalar nolokal nazariyada uzunlik o'lchamining yangi doimiysi - elementar paydo bo'lmasdan mumkin emas. uzunligi. Fazoning ana shu “atomi” bilan vaqtning elementar momenti (xronon) ham bog‘langan bo‘lib, aynan ularga mos keladigan fazo-vaqt mintaqasida zarrachalarning o‘zaro ta’sir qilish jarayoni davom etadi.

Diskret fazo - vaqt nazariyasi rivojlanishda davom etmoqda. Fazo va vaqt “atomlari”ning ichki tuzilishi masalasi ochiqligicha qolmoqda. Fazo va vaqt fazo va vaqtning "atomlarida" mavjudmi? Bu makon va vaqtning mumkin bo'lgan makroskopik tabiati haqidagi gipotezaning versiyalaridan biri bo'lib, quyida muhokama qilinadi.

Xulosa

Fazo va vaqtning simmetriya xossalarining fizik miqdorlarning saqlanish qonunlari bilan aloqasi klassik fizikada o‘rnatildi. Impulsning saqlanish qonuni fazoning bir jinsliligi bilan, energiyaning saqlanish qonuni vaqtning bir jinsliligi bilan, burchak momentining saqlanish qonuni fazoning izotropiyasi bilan chambarchas bog'liq bo'lib chiqdi. Maxsus nisbiylik nazariyasida bu munosabat to'rt o'lchovli fazo-vaqtga umumlashtiriladi. Umumiy relativistik umumlashtirish hali izchil amalga oshirilmagan.

Klassik (jumladan, relativistik), ya'ni kvant bo'lmagan fizikada ishlab chiqilgan fazo va vaqt tushunchalaridan mikrodunyodagi hodisalarni tavsiflash nazariyasi uchun foydalanishga harakat qilishda ham jiddiy qiyinchiliklar paydo bo'ldi. Relyativistik bo'lmagan kvant mexanikasida allaqachon mikrozarrachalarning traektoriyalari haqida gapirish mumkin emas edi va makon va vaqt tushunchalarining mikroob'ektlarni tavsiflash nazariyasiga qo'llanilishi qo'shimcha ravishda printsip (yoki noaniqlik munosabati) bilan cheklangan. Kvant maydon nazariyasida fazo va vaqtning makroskopik tushunchalarini mikrodunyoga ekstrapolyatsiya qilish (divergentsiyalar, unitar simmetriyaning fazo-vaqt bilan birlashtirilmaganligi, Uaytman va Xaag teoremalari) fundamental qiyinchiliklarga duch keladi. Ushbu qiyinchiliklarni bartaraf etish uchun fazo va vaqt tushunchalarining ma'nosini o'zgartirish - fazo-vaqtni kvantlashtirish, makon va vaqt o'lchovlarining imzosini o'zgartirish, makon va vaqt o'lchamlarini oshirish bo'yicha bir qator takliflar ilgari surildi. , uning topologiyasini (geometrodinamikasi) inobatga olgan holda va hokazo.. Relyativistik kvant nazariyasi qiyinchiliklarini yengish uchun eng radikal urinish mikrodunyoga makon va vaqt tushunchalarining qoʻllanilmasligi haqidagi gipotezadir. Shu kabi mulohazalar kengayib borayotgan issiq koinot modelidagi yagonalikning boshlanishi tabiatini tushunishga urinishlar bilan bog'liq holda ham ifodalanadi. Aksariyat fiziklar esa fazo-vaqtning universalligiga ishonch hosil qiladilar, fazo va vaqt tushunchalarining ma'nosini sezilarli darajada o'zgartirish zarurligini tan oladilar.

Fazo-vaqtning umumiyligi shundaki, ularning ikkalasi ham tizimdagi jarayonlar bilan bog'liq, agar jarayonlarning tabiati va ichki tuzilishi makonning o'zi va uning parametrlarini aniqlasa, ichki jarayonlarning dinamikasi ta'sir qiladi. vaqt. Ko'rib turganingizdek, makon va vaqt bir xil hodisani - jarayonlarni tasvirlashning turli xil vositalaridir. Tizimni struktura sifatida tushunish bog'liq narsalar va bu strukturada sodir bo'ladigan jarayonlar, biz elementlar orasidagi bog'lanishlar yo'llarni hosil qiladi va bu yo'llarda sodir bo'ladigan jarayonlar materiya va energiya oqimlari deb aytishimiz mumkin. Shu bilan birga, tizimning elementlari va ular orasidagi bog'lanishlar tizimning makonini tashkil qiladi va modda va energiya oqimlarining dinamikasi tizimning vaqtidir. Demak, elektr zanjiri uchun fazoviy tuzilma (tugunlar, konturlar, shoxlar) Kirxgof qonunlari bilan, tarmoqlardagi jarayonlar esa Om qonuni va uning umumlashmalari bilan tavsiflanadi. Shu bilan birga, elektr zanjirlarini hisoblash nazariyasi bir vaqtning o'zida jarayonlar tenglamalarini va tuzilish tenglamalarini ko'rib chiqadi. Bu tenglamalar fazo-vaqtni elektr zanjiridagi jarayonlarning matematik modeli sifatida ifodalaydi.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Fizika entsiklopedik lug'ati - M.: Sovet entsiklopediyasi. Bosh muharrir A. M. Proxorov. 1983 yil;

2. Potemkin V.K., Simanov A.L. Dunyo tuzilishidagi fazo, Novosibirsk: Nauka, -1990;

3. Yu. S. Vladimirov, Kosmos-vaqt: aniq va yashirin o'lchovlar, Moskva, 1989;

4. Kuznetsov V.M. Zamonaviy fizikada koinot tushunchalari: universitetlar uchun darslik - M: Akademiya, 2006;

5. Detlaf A.A. Fizika kursi: universitetlar uchun darslik / Detlaf A.A., Yavorskiy B.M. -M. Akademiya, 2007 yil.

Allbest.ru saytida joylashgan

...

Shunga o'xshash hujjatlar

Fazo va vaqt, ularning umumiy xossalari haqidagi tasavvurlarni rivojlantirish. Asimmetriyaning namoyon bo'lishi sifatida vaqtning qaytarilmasligi, sabab-oqibat munosabatlarining assimetriyasi. Gipotezalar N.A. Kozyrev vaqtning yangi xususiyatlari haqida. Fazo va vaqtning N o'lchovliligi nazariyasi.

test, 2009-yil 10-05-da qo'shilgan

Lorens o'zgarishlari va ularning asosiy oqibatlari. To'rt o'lchovli Eynshteyn fazosi. Uch o'lchovli fazodagi nuqtalar orasidagi masofa. Ikki hodisa orasidagi interval. Shaxsiy vaqt oralig'i. Haqiqiy interval bilan ajratilgan hodisalar.

ma'ruza, 28/06/2013 qo'shilgan

Nisbiylik nazariyasi qoidalari. Uzunlik va vaqt oraliqlarining nisbiy qisqarishi. inert tana massasi. Sabab-oqibat munosabatlari, hodisalar orasidagi fazo-zamon oralig'i. makon va vaqtning birligi. Massa va energiyaning ekvivalentligi.

test, 12/16/2011 qo'shilgan

Materiyaning fizik nazariyasi, koinotning ko'p o'lchovli modellari. Ko'p o'lchovli fazolar nazariyasidan kelib chiqadigan jismoniy oqibatlar. Olam geometriyasi, fazo va vaqtning xossalari, katta portlash nazariyasi. Mikrokosmos va koinotning ko'p o'lchovli fazolari.

muddatli ish, 27.09.2009 yil qo'shilgan

Fazo va vaqt haqidagi tasavvurlarni rivojlantirish. ilmiy fantastika paradigmasi. Nisbiylik printsipi va saqlanish qonunlari. Yorug'lik tezligining mutlaqligi. Yopiq dunyo chiziqlari paradoksi. Harakat tezligiga qarab vaqt o'tishini sekinlashtirish.

referat, 2009-yil 05-10-da qo'shilgan

Qadimgi odamlarning davri haqidagi g'oyalarni va vaqt bilan bog'liq kashfiyotlarni o'rganish. Klassik va relyativistik fizikada vaqt tushunchasining xarakteristikasi. Shaxs yoki boshqa ob'ektning hozirgi paytdan o'tmish yoki kelajakka harakati haqidagi farazlarni tahlil qilish.

taqdimot, 06/06/2012 qo'shilgan

Vaqt jismoniy tadqiqot ob'ektidir. Vaqt va harakat, vaqt mashinasi. Vaqt va tortishish. Qora tuynuklar: vaqt to'xtadi. Vaqt tabiatning barcha hodisalari o'rtasidagi bog'liqlikni ta'minlaydi. Vaqt turli xil xususiyatlarga ega, ularni tajribalar orqali o'rganish mumkin.

referat, 05/08/2003 qo'shilgan

Galiley va Lorents o'zgarishlari. Maxsus nisbiylik nazariyasini yaratish. Eynshteyn postulatlarini asoslash va relativistik dinamika elementlari. Gravitatsion va inertsial massalarning tengligi printsipi. Fazoviy vaqt GRT va ekvivalentlik tushunchasi.

taqdimot, 27.02.2012 qo'shilgan

To'rt o'lchovli fazoni jismoniy vaqt va uch o'lchovli fazoga bo'lish. Yorug'lik tezligining doimiyligi va izotropiyasi, bir vaqtning o'zida ta'rifi. Yorug'lik tezligining anizotropiyasini nazarda tutgan holda Sanyak effektini hisoblash. NUT parametrining xususiyatlarini o'rganish.

maqola, 2015-06-22 qo'shilgan

To'rt o'lchovli fazo-vaqt. Bo'shliqdagi Maksvell tenglamalari. Eyler fazoviy burchaklari. Kontravariant vektor indeksini pasaytirish formulasi. To'rt o'lchovli kollektorda tensorlarni o'zgartirishning asosiy qonunlari. Hodisalar orasidagi masofalar.

Muddati bo'sh joy asosan ikki ma’noda tushuniladi:

Fizikada, shuningdek, ushbu oddiy tasnifda oraliq o'rinni egallagan, ya'ni ma'lum bir holatda oddiy jismoniy makonga to'g'ri kelishi mumkin bo'lgan, ammo umumiy holatda farq qiladigan bo'shliqlar ham ko'rib chiqiladi. undan (masalan, konfiguratsiya maydoni) yoki pastki fazo sifatida oddiy bo'shliqni o'z ichiga oladi (masalan, faza fazosi, fazo vaqti yoki Kaluza fazosi).

Nisbiylik nazariyasida o'zining standart talqinida fazo yagona fazo-vaqtning ko'rinishlaridan biri bo'lib chiqadi va fazo-vaqtdagi koordinatalarni tanlash, shu jumladan ularning bo'linishi. fazoviy va vaqtinchalik, ma'lum bir mos yozuvlar ramkasini tanlashga bog'liq. Umumiy nisbiylik nazariyasida (va tortishishning boshqa metrik nazariyalarida) fazo-vaqt psevdo-riman manifoldi (yoki muqobil nazariyalar uchun, hatto umumiyroq narsa) deb hisoblanadi - yassi fazoga qaraganda murakkabroq ob'ekt, u rol o'ynashi mumkin. Ko'pgina boshqa fizik nazariyalarda fizik makon (ammo, deyarli barcha umume'tirof etilgan zamonaviy nazariyalar zamonaviy standart fundamental rasmning ajralmas elementi bo'lgan umumiy nisbiylikning psevdo-Riman fazo-vaqti misolida umumlashtiruvchi shaklga ega yoki nazarda tutadi). ).

Fizikaning aksariyat boʻlimlarida fizik fazoning oʻzi xossalari (oʻlchami, cheksizligi va boshqalar) hech qanday tarzda moddiy jismlarning mavjudligi yoki yoʻqligiga bogʻliq emas. Umumiy nisbiylik nazariyasida ma'lum bo'ladiki, moddiy jismlar fazoning xususiyatlarini, to'g'rirog'i, fazo-vaqt, "egri" fazo-vaqt xususiyatlarini o'zgartiradi.

Har qanday fizik nazariyaning (Nyuton, umumiy nisbiylik va boshqalar) postulatlaridan biri u yoki bu matematik fazoning haqiqati postulatidir (masalan, Nyutonning Evklidi).

Albatta, turli xil mavhum bo'shliqlar (atamaning sof matematik ma'nosida bo'sh joy) nafaqat fundamental fizikada, balki turli sohalarga oid turli fenomenologik fizik nazariyalarda, shuningdek, fanlar chorrahasida (bu boʻshliqlardan foydalanish usullarining xilma-xilligi ancha katta) koʻrib chiqiladi. Ba'zan shunday bo'ladiki, amaliy fanlarda qo'llaniladigan matematik makon nomi fundamental fizikada fundamental nazariyaning ba'zi mavhum fazosini belgilash uchun olinadi, bu esa ba'zi bir rasmiy xususiyatlarda unga o'xshash bo'lib chiqadi, bu atama va tushunchaga yanada jonlilik beradi. va (mavhum) ko'rinish, uni hech bo'lmaganda qandaydir tarzda kundalik tajribaga biroz yaqinlashtiradi, uni "mashhurlashtiradi". Bu, masalan, kvant xromodinamikasidagi kuchli o'zaro ta'sir zaryadining yuqorida aytib o'tilgan ichki bo'shlig'iga nisbatan amalga oshirildi. rang maydoni chunki u ko'rish va bosib chiqarish nazariyasidagi rang maydonini biroz eslatadi.

Shuningdek qarang

"Fizikadagi fazo" maqolasiga sharh yozing

Eslatmalar

jismoniy bo'shliq bu kontseptsiyani mavhumroq tushunchadan ajratish uchun qo'llaniladigan malakaviy atamadir (bu qarama-qarshilikda mavhum makon) va haqiqiy makonni uning juda soddalashtirilgan matematik modellaridan ajratish.
Bu uch oʻlchamli “oddiy fazo”, yaʼni maqola boshida tasvirlangan (1) maʼnosidagi fazoga ishora qiladi. Nisbiylik nazariyasining an'anaviy doirasida bu atamaning standart qo'llanilishi (va to'rt o'lchovli Minkovskiy fazosi yoki umumiy nisbiylikning to'rt o'lchovli psevdo-Riman manifoldi uchun atama fazo-vaqt). Biroq, yangi asarlarda, ayniqsa, chalkashlikka olib kelmasa, atama bo'sh joy umuman fazo-vaqtga nisbatan ham ishlatiladi. Misol uchun, agar biz 3 + 1 o'lchamli bo'shliq haqida gapiradigan bo'lsak, biz aniq fazo-vaqtni nazarda tutamiz (va o'lchamni yig'indi sifatida ko'rsatish bu metrikaning fazoviy va vaqtinchalik koordinatalari sonini belgilaydigan imzoni bildiradi. fazo; ko'pgina nazariyalarda fazoviy koordinatalar soni uchtadan farq qiladi; bir nechta vaqt koordinatalari bo'lgan nazariyalar ham mavjud, ammo ikkinchisi juda kam uchraydi). Xuddi shunday, ular "Minkovskiy fazosi", "Shvartsshild maydoni", "Kerr maydoni" va boshqalarni aytishadi.
Fazo-vaqt koordinatalarining turli tizimlarini tanlash va bir shunday koordinatalar tizimidan ikkinchisiga o'tish imkoniyati oddiy uch o'lchamli fazoda turli xil (o'qlarning turli yo'nalishlari bilan) Dekart koordinata tizimlarini tanlash imkoniyatiga o'xshaydi va bir xil bo'lishi mumkin. o'qlarni aylantirish va koordinatalarning o'zlari mos ravishda o'zgartirish orqali shunday bir koordinata tizimidan ikkinchisiga o'ting - bu aniq Dekart o'qlariga nisbatan nuqtaning fazodagi o'rnini tavsiflovchi raqamlar. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, fazo-vaqt uchun aylanishlarning analogi bo'lib xizmat qiluvchi Lorentz o'zgarishlari vaqt o'qini ixtiyoriy yo'nalishga uzluksiz aylantirishga imkon bermaydi, masalan, vaqt o'qini teskari yo'nalishga aylantirib bo'lmaydi. va hatto perpendikulyarga (ikkinchisi yorug'lik tezligida mos yozuvlar ramkasining harakatiga mos keladi) .

Adabiyot

Oxundov M.D. Fazo va vaqt tushunchasi: kelib chiqishi, evolyutsiyasi, istiqbollari. M., «Fikr», 1982. - 222 bet.
Potemkin V. K., Simanov A. L. Dunyo tuzilishidagi fazo. Novosibirsk, "Nauka", 1990. - 176 p.
Mizner C., Thorn K., Uiler J. Gravitatsiya. - M .: Mir, 1977. - T. 1-3.

Fizikada kosmosni tavsiflovchi parcha

— Janobi, Parijning yo‘qligidan afsusdaman, [Janob, butun Parij sizning yo‘qligingizdan afsusda.] — kerak bo‘lganidek, javob berdi de Bosset. Ammo Napoleon Bosset bu yoki shunga o'xshash gaplarni aytishi kerakligini bilsa-da, garchi u o'zining aniq daqiqalarida bu haqiqat emasligini bilsa ham, buni de Bossetdan eshitishdan mamnun edi. U yana qulog'iga tegib, uni hurmat qildi.
“Je suis fache, de vous avoir fait faire tant de chemin, [sizni shu paytgacha haydashga majbur qilganimdan juda afsusdaman.]”, dedi u.
— Janob! Je ne m "attendais pas a moins qu" a vous trouver aux portes de Moscou, [Men sizni, suveren, Moskva darvozasi oldida qanday topishni kutgan edim.] - dedi Bosse.
Napoleon tabassum qildi va boshini ko'tarib, o'ng tomoniga qaradi. Ad'yutant oltin no'xat bilan suzuvchi qadam bilan keldi va uni ko'tardi. Napoleon uni olib ketdi.
— Ha, yaxshi bo‘ldi, — dedi u burniga ochilgan no‘xatni qo‘yib, — sayohat qilishni yaxshi ko‘rasiz, uch kundan keyin Moskvani ko‘rasiz. Osiyo poytaxtini ko'rishni kutmagan bo'lsangiz kerak. Siz yoqimli sayohat qilasiz.
Bosse (shu paytgacha unga noma'lum) sayohatga bo'lgan moyilligi uchun bu e'tibor uchun minnatdorchilik bilan ta'zim qildi.
- LEKIN! bu nima? – dedi Napoleon hamma saroy ahli parda bilan o‘ralgan narsaga qarab turganini payqab. Boss chaqqonlik bilan, orqasini ko'rsatmasdan, ikki qadam orqaga yarim burilish oldi va bir vaqtning o'zida pardani yechdi va dedi:
“Imperator janoblari uchun sovg'a.
Bu Jerar tomonidan Napoleondan tug'ilgan va negadir hamma Rim qiroli deb atalgan Avstriya imperatorining qizidan tug'ilgan bolakayning yorqin ranglarda chizgan portreti edi.
Sistina Madonnadagi Masihnikiga o'xshash juda chiroyli jingalak sochli bola bilbock o'ynayotgani tasvirlangan. Orb globusni, ikkinchi qo'ldagi tayoq esa tayoqni ifodalagan.
Rim qiroli deb atalmish dunyoni tayoq bilan teshayotganini tasavvur qilib, rassom nimani ifodalamoqchi bo'lganligi aniq bo'lmasa-da, ammo bu allegoriya, Parijdagi rasmni ko'rgan har bir kishi kabi va Napoleon, aniq va aniq bo'lib tuyuldi. juda mamnun.
“Roi de Rim, [Rim qiroli.]”, dedi u portretga nafis ishora qilib. - Ajoyib! [Ajoyib!] - U italyancha ifodani o'z xohishiga ko'ra o'zgartirish qobiliyatiga ega bo'lib, portretga yaqinlashdi va o'zini o'ylangan noziklik bilan ko'rsatdi. U hozir aytadigan va qiladigan ishlari tarix ekanligini his qildi. Va unga hozir qila oladigan eng yaxshi narsa, u o'zining buyukligi bilan, natijada o'g'li bilbokda o'ynagandek tuyuldi. globus shunday qilib, u bu buyuklikdan farqli o'laroq, eng oddiy otalik mehrini ko'rsatdi. Uning ko'zlari xiralashib, qimirlatib, stulga qaradi (stul uning ostiga sakrab tushdi) va portretning ro'parasiga o'tirdi. Uning bir imo-ishorasi - va hamma oyoq uchida tashqariga chiqib, o'zini va buyuk odamni his qilishni qoldirdi.
Biroz o'tirib, negaligini bilmay, qo'li bilan portret qo'pol aks etguncha o'rnidan turdi va yana Bosse va navbatchini chaqirdi. U chodiri yonida turgan keksa qorovulni Rim podshohi, o'g'li va sevgan hukmdorining merosxo'rini ko'rish baxtidan mahrum qilmaslik uchun portretni chodir oldida olib tashlashni buyurdi.
U kutganidek, bu sharafga sazovor bo'lgan janob Bosset bilan nonushta qilayotganda, chodir oldida eski gvardiya zobitlari va askarlarining jo'shqin faryodlari eshitildi.
- Vive l "Impereur! Vive le Roi de Rim! Vive l" Impereur! [Imperator yashasin! Yashasin Rim qiroli!] – jo‘shqin ovozlar yangradi.
Nonushtadan keyin Napoleon Bossetning huzurida armiyaga buyruq berdi.
Hurmatli va energiya! [Qisqa va g'ayratli!] - dedi Napoleon, o'zi o'zgartirishlarsiz yozilgan deklaratsiyani darhol o'qib chiqqach. Buyruq shunday edi:
"Jangchilar! Mana, siz orzu qilgan jang. G'alaba sizga bog'liq. Bu biz uchun zarur; u bizni hamma narsa bilan ta'minlaydi: qulay kvartiralar va vatanga tezroq qaytish. Austerlitz, Fridland, Vitebsk va Smolenskdagi kabi harakat qiling. Bu kundagi mardonavorlaringizni keyingi avlodlar faxr bilan eslashsin. Har biringiz haqingizda aytishsin: u Moskva yaqinidagi buyuk jangda edi!
- De la Moskva! [Moskva yaqinida!] - takrorladi Napoleon va sayohat qilishni yaxshi ko'radigan janob Bosseni sayrga taklif qilib, chodirni egarlangan otlarga qoldirdi.
- Votre Majeste a trop de bonte, [Siz juda mehribonsiz, janoblari,] - dedi Bosse imperatorga hamrohlik qilish taklifiga: u uxlashni xohladi va u qanday yurishni bilmasdi va minishdan qo'rqardi.
Ammo Napoleon sayohatchiga bosh irg'adi va Bosset ketishi kerak edi. Napoleon chodirdan chiqqach, o‘g‘lining portreti oldidagi qo‘riqchilarning faryodlari yanada kuchaydi. Napoleon qoshlarini chimirdi.
- Echib oling, - dedi u ajoyib imo-ishora bilan portretga ishora qilib. U jang maydonini ko‘rishga hali erta.
Bosse, ko'zlarini yumib, boshini egib, chuqur nafas oldi, bu ishora bilan u imperatorning so'zlarini qanday qadrlash va tushunishni bilishini ko'rsatdi.

Napoleon butun o'sha kuni, tarixchilar aytganidek, 25 avgust kuni otda o'tkazdi, hududni ko'zdan kechirdi, marshallar tomonidan taqdim etilgan rejalarni muhokama qildi va shaxsan o'z generallariga buyruq berdi.
Rus qo'shinlarining Kolocha bo'ylab asl joylashuv chizig'i buzildi va bu chiziqning bir qismi, ya'ni ruslarning chap qanoti 24-kuni Shevardino redutining qo'lga olinishi natijasida orqaga surildi. Chiziqning bu qismi mustahkamlanmagan, daryo bilan himoyalanmagan va faqat uning oldida yanada ochiqroq va tekisroq joy bor edi. Har bir harbiy va harbiy bo'lmaganlar uchun chiziqning bu qismi frantsuzlar tomonidan hujumga uchraganligi aniq edi. Aftidan, bu ko'p mulohazalarni talab qilmaydi, bu imperator va uning marshallaridan bunday g'amxo'rlik va mashaqqatlilikni talab qilmaydi va Napoleon juda yaxshi ko'radigan daho deb ataladigan o'ziga xos yuqori qobiliyatni talab qilmaydi; ammo keyinchalik bu voqeani tasvirlab bergan tarixchilar va Napoleonni o'rab olgan odamlar va uning o'zi boshqacha fikrda edi.
Napoleon dala bo'ylab otlab o'tdi, yerga o'ychan tikildi, o'zi bilan ma'qullagan yoki ishonmagan holda bosh chayqadi va atrofidagi generallarga uning qarorlarini boshqargan o'ylangan harakati haqida xabardor qilmasdan, ularga buyruq shaklida faqat yakuniy xulosalarni etkazdi. Ekmuhl gertsogi deb atalgan Davutning rus chap qanotiga aylanish taklifini tinglagandan so'ng, Napoleon nima uchun kerak emasligini tushuntirmasdan, buni qilmaslik kerakligini aytdi. General Kompanning (u fleshlarga hujum qilishi kerak edi) o'z bo'linmasini o'rmon bo'ylab olib borish taklifiga binoan, Napoleon o'z roziligini bildirdi, garchi Elchingen gersogi, ya'ni Ney, buni ta'kidlashga ruxsat berdi. o'rmon bo'ylab harakat xavfli edi va bo'linish xafa bo'lishi mumkin.
Napoleon Shevardinskiy redutu ro‘parasidagi hududni ko‘zdan kechirgach, bir necha daqiqa sukutda o‘ylanib turdi va ertaga rus istehkomlariga qarshi harakat qilish uchun ikkita batareya joylashishi kerak bo‘lgan joylarni va dala artilleriyasi yonida saf tortadigan joylarni ko‘rsatdi. ular.
Bu va boshqa buyruqlarni berib, u o'z qarorgohiga qaytib keldi va jangning tartibi uning diktanti ostida yozildi.
Frantsuz tarixchilari zavq bilan, boshqa tarixchilar esa chuqur hurmat bilan gapiradigan bu munosabat quyidagicha edi:
“Tongda knyaz Ekmülskiy egallagan tekislikda tunda joylashtirilgan ikkita yangi batareya ikkita qarama-qarshi dushman batareyasiga o't ochadi.

Biz allaqachon jismoniy shaxs sifatida vaqt yo'qligini ko'rib chiqdik (Vaqt nima? (ta'rifga urinish)fornit.ru/17952). Sabablari va oqibatlari bilan faqat jismoniy jarayonlar mavjud. O'rganilayotgan jarayondagi muayyan hodisalar sonining standart jarayondagi ikkita "hozir" o'rtasida sodir bo'lgan standart hodisalar soniga nisbati o'lchangan qiymatni aniqlaydi, bu vaqt deb ataladi.

Kosmos haqida nima deyish mumkin?

Matematik mavhum ma'noda emas, balki bizni o'rab turgan jismoniy makon nima?

Internetda ushbu mavzu bo'yicha munozarali ko'plab maqolalar va bayonotlar bilan nazariyalar mavjud. Jismoniy xususiyatlar kosmosga tegishli bo'lib, u efir, fizik vakuum bilan almashtiriladi, materiyaga qarama-qarshi qo'yiladi, vaqt bilan birlashadi va uni fazo-vaqt kontinuumiga aylantiradi. Ammo hamma bir narsaga rozi - makon materiya bilan to'ldirilgan va cheksizdir.
Agar biz ushbu bayonotga qo'shilsak, makon moddiy emasligiga rozi bo'lishimiz kerak.

DA "Kosmosning umumiy nazariyasi" gipotezalari (fornit.ru/17928) fazo materiyadan ajralmas hisoblanadi va materiyaning xossasi hisoblanadi.
Materiya zamonaviy ma'noda ham aniq ta'rifga ega emas, lekin umumiy kelishuvga ko'ra, materiya ongdan mustaqil ravishda, ob'ektiv ravishda mavjud bo'lgan hamma narsa deb hisoblanadi.
Kosmosni materiyaning mulki deb hisoblab, uning moddiyligi haqida gapirish mumkin. Lekin u o'z-o'zidan mavjud emas, balki ob'ektiv mavjud bo'lgan narsaning mulkidir.
Bunday tasvirni mavjud kuzatuv va hissiy faktlar bilan qanday bog'lash mumkin?
Galaktikalar va kosmik kemalarning harakati qanday "xususiyatda" kuzatiladi?

DA gipotezalar e "Kosmosning umumiy nazariyasi" barcha moddalar shunday xususiyatga ega. Materiyaning o'zi massaga ega (shuningdek xususiyatga ega) va massasizlarga bo'linadi.
Fizikada materiyaning xossalarini tavsiflash uchun massaga ega boʻlishi mumkin boʻlgan yoki fazodagi maʼlum bir nuqtani bildiruvchi moddiy nuqta tushunchasi qoʻllaniladi.
Ammo moddiy nuqta kabi mavhumlik materiyaga nisbatan oqlanadimi?
Ob'ektiv ravishda mavjud bo'lgan har bir narsa qandaydir qurilmaga ega. Sayyoralar yoki zarralar haqida gapirganda, ularning o'ziga xos tashqi maydonlari va ichki tuzilishi haqida gapiriladi. Va bu istisnosiz barcha moddiy ob'ektlarga tegishli.
Bunday holda, materiya uchun qandaydir mavhum shaklni olib, siz uni tashqi sfera, chegara yuzasi va ichki sfera bilan ta'minlashingiz mumkin. Keling, bu shaklni ob'ekt deb ataymiz.
Chegaraviy sfera nimani chegaralaydi? U ob'ektning tashqi va ichki makonining chegarasida joylashgan.

Elektronlar elektr zaryadiga ega bo'lgan ob'ektlar sifatida ifodalanadi, bu elektronning elektr maydonining boshqa ob'ektlar bilan o'zaro ta'sirida aniqlanadi. Sayyoralar tortishish maydonining boshqa jismlar bilan o'zaro ta'sirida aniqlangan massaga (gravitatsiyaviy zaryad) ega bo'lgan ob'ektlar sifatida taqdim etiladi.

Elektr va tortishish maydoni nima?
Bu maydonlar o'z-o'zidan mavjud emas, balki materiyaning xossalaridir.
Nega unda elektr va tortishish maydonlari ob'ektning jismoniy fazosining parametrlari deb aytolmaysiz?
Gravitatsion xususiyatlar butun koinot miqyosida va ba'zi cheklangan hududlarda elektr xususiyatlari kuzatiladi, chunki ikkita turdagi elektr zaryadlari mavjud bo'lib, ularning harakati ulardan katta masofada qoplanadi.
Savol tug'ilishi mumkin, nima uchun tortishish zaryadi faqat ijobiy qiymatga ega?
"General fazo nazariyasi” shunday javob beradi. Gravitatsiyaviy zaryad salbiy qiymatga ega bo'lishi mumkin, ammo bizning koinotimiz sharoitida u mavjud emas. Bu koinotdagi barcha moddalarning umumiy tortishish salohiyati bilan bog'liq. Ma'lum bo'lishicha, aynan shunday sharoitlarda bir xil nomdagi tortishish zaryadlari tortila boshlaydi va qarama-qarshi bo'lganlar qaytaradi. Tasodifan yana bir nechta ijobiylari bor edi, salbiylari esa koinotning kuzatilishi mumkin bo'lgan maydonini tark etishdi.

Va bu kuzatilishi mumkin bo'lgan joy nima?
Va bu ijobiy tortishish parametriga ega bo'lgan koinot ob'ektlarining barcha individual bo'shliqlarining yig'indisidir.
Ob'ektning fazosi uning mulki sifatida bir qator parametrlarga ega bo'lib, ular elektr va tortishish parametrlarini o'z ichiga oladi.
Ushbu tasvirdagi ob'ektlarning o'zaro ta'siri, ma'lum bir tasavvurlar maydoniga ega bo'lgan ob'ektga heterojen bo'shliq ta'sir qilishi mumkin bo'lgan bosim bilan bog'liq. Moddiy nuqtaga bosim o'tkaza olmasligiga e'tibor bering.
Shunday qilib, mustaqil cheksiz makon yo'q. Koinotda qancha materiya bo'lsa, shuncha ko'p bo'sh joy mavjud.
Ob'ektiv ravishda kosmosda nuqtalar (nuqtalar) yo'q. Kosmosning xususiyatlarini aniqlash uchun ma'lum bir kichik maydonni ko'rib chiqish mumkin. Sinov organi (sinov ob'ekti) uning atrofdagi (jami) makon bilan o'zaro ta'sirini baholash imkonini beradi. O'zaro ta'sir bir ob'ektning tashqi fazosi bilan boshqasining ichki makonida sodir bo'ladi. Agar ob'ektlar taxminan teng parametrlarga ega bo'lsa, u holda o'zaro ta'sirni hisoblash uchun ikkala ob'ektning ichki va tashqi bo'shliqlarini hisobga olish kerak.
Tashqi va ichki bo'linish juda shartli. Olam ob'ektlari uchun tashqi makon bir vaqtning o'zida ob'ekt sifatida butun ko'rinadigan Olamning ichki makonidir. Quyosh tizimini alohida sayyoralarning ko'zga ko'rinadigan ta'siridan tashqari kosmosga ega deb hisoblash mumkin. Tashqi va ichki makon - bu cheksiz makon va moddiy nuqtalardan ko'ra dunyoning haqiqiy tuzilishiga yaqinroq bo'lishga imkon beruvchi abstraktsiyalar.
Endi biz jismoniy makonning ta'rifini berishimiz mumkin.

Kosmos - moddiy ob'ektlarning o'zaro ta'sirini belgilaydigan xususiyatdir.

Ushbu ta'rif soha atamasini belgilash zaruratini yo'q qiladi. Maydon haqida gapirish mumkin bo'lgan hamma narsani kosmos haqida aytish mumkin (aniqrog'i, uning parametrlari haqida).
G'alati, bunday tasvir haqiqatni tasvirlaydigan matematikani murakkablashtirmaydi, ba'zan esa uni soddalashtiradi. Ob'ektlarning harakati va koordinatalari har doim mavjud yoki potentsialning o'zaro ta'siri kontekstida aniqlanadi.

Jismoniy bo'shliqni siqish yoki buzishning hojati yo'q. Undagi va u bilan bo'lgan barcha jarayonlar uning parametrlari bilan tavsiflanadi.

"... metrik va inertial maydonlarni jismoniy sabablarga qisqartirish talabi hali ham etarli darajada qat'iy ravishda ilgari surilmoqda ... Biroq, kelajak avlodlar buni tushunarsiz deb bilishadi."
A. Eynshteyn, FRANS SELETI ASARIDAGI "KOSMOLOGIK TIZIMGA" ISHTIROKI 1922 yil.

Menimcha, bu hodisalarni jismoniy sabablarga ko'ra kamaytirishni talab qilish vaqti keldi :)