Геометрия, динамика, вселенная - Иосиф Розенталь

Розенталь И Л

Геометрия, динамика, вселенная

R E A D M E

Существует добрая традиция набирать и распространять на носителях только художественную или специальную литературу. Но эта книга показалась мне столь интересной, несмотря на уже достаточно давний год издания, что я решил ее набрать. В свое время поразительным образом получила широкую известность теория относительности Эйнштейна, что в общем-то крайне удивительно, если учесть косность интересов обывателя. Говорят, что в свое время даже выпускались брошюры типа «теория относительности для домашних хозяек». Вероятно, сама мысль о том, что мир может быть абсолютно не таким, каким он кажется нам с нашими органами чувств и бытовым опытом была такой потрясающей, что вызывала интерес даже у людей далеких от физики.

С тех пор физика несколько ушла вперед. Но интерес к тому, в каком же мире мы живем, уже успел быстро угаснуть, как угасает и всякая газетная сенсация. А вопрос весьма-таки интересный — поскольку мир действительно вовсе не такой, каким кажется. И вопросы о том, сколько измерений он имеет, ПОЧЕМУ он такой, а не другой и т. п. кажутся относящимися скорее к области фантастики или религии, чем науки. А уж то, что на них возможно дать ответ — это уже воспринимается, как абсолютная фантастика. Кстати, к вопросу о религии — слова о «целенаправленности» развития мира, о «запланированности» появления наблюдателя и т. п. звучат в устах современного физика просто потрясающе — не потому ли многие из великих физиков совершенно сознательно становились людьми верующими, хотя об этом и не принято говорить. Не менее интересным является и вопрос о том, КАК рождался наш (да и в общем-то не только наш) мир и что с ним теперь происходит. А уж вопрос, что с ним будет дальше — и вовсе животрепещущ.

Подход автора данной книги в этим вопросам очень необычен. Другие авторы предпочитают этих вопросов просто не касаться. И вообще поднятие их (этих вопросов) в физике рассматривается как «дурной тон». Но в то же время на большинство из них физика уже вполне в состоянии ответить если только дать себе труд немного пошевелить мозгами. Современные ученые крайне не любят вопросов «Почему?», поскольку это вопросы, которые могут пошатнуть незыблемые твердыни науки, на коих покоится благополучие и благосостояние как самой науки, так и всех ученых при ней. А вопросы эти гораздо более актуальные, чем «Как?». Хотя и этих последних ученые тоже не любят. Они вообще не очень любят вопросы. И не очень любят излагать нормальными человеческим словами и понятиями, до чего же они докопались, видимо, справедливо полагая, что их могут при этом принять за сумасшедших. И отсюда и начинают вылезать всякие «вектора состояний», вращающиеся в «фазовых пространствах» и пр., поскольку если вы заговорите о измерениях выше третьего, то вас немедленно отнесут к братству или сумасшедших, или фантастов. А в то же время физика сегодня уже могла бы рассказать очень много интересного и о нашем мире, и о других мирах — если оторваться от многоэтажных формул и весьма непонятных значков и трудновыговариваемых слов и произнести все нормальным человеческим языком. Удивительно, но большинство этих хитростей можно буквально «объяснить на пальцах». Этим, собственно, и отличается физика от многих других наук.

Эта книга как раз позволяет достаточно наглядно и просто понять и представить себе тот мир, в котором мы НА САМОМ ДЕЛЕ обитаем. Не тот, который мы привыкли видеть по дороге от кухни до сортира, а тот, который НА САМОМ ДЕЛЕ существует и который мы часто просто — увы — не в состоянии воспринять. Но в состоянии о нем догадаться, в состоянии его понять. И мир этот оказывается фантастически красивым, гармоничным, настолько многообразным, что нам даже не всегда удается его вообразить себе, нам, закованным в тиски трехмерных оков и ограниченных вялотекущими секундами нашего краткого времени. И на фоне этих чудесных видов наш ежедневный путь из сортира в умывальную становится нам гораздо менее интересен, нежели пути звезд и планет, пути развития Вселенной, пути рождения и гибели Мира.

Эта книга не всегда все раскладывает по полочкам, до чего-то вам придется доходить уже своим умом. Но она делает — я надеюсь — самое главное: разбивает наше окостенелое представление о застывшем, заморозившемся мире наших бытовых представлений. Для того, чтобы понять ее, вполне достаточно знаний по физике на уровне обычной школы, а то и того меньше. Но она требует способности вообразить себе не очень вообразимое и отказаться от тех привычных траекторий нашей мысли, которые были вбиты в нас с детства. Наверное, этим и отличаются великие физики от людей ординарных — умением отказаться от общепринятых, «смерзшихся» понятий и способностью взглянуть на вопрос «сверху».

Итак — приятного вам чтения и новых впечатлений.

ВНИМАНИЕ!

В силу новых технологий неплохо было бы пересканить книгу заново, потому что многие нижеупомянутые значки на самом деле существуют и кроме того, в книге есть рисунки, которые в этом тексте набраны буквами, ну и кроме того, в формате txt невозможно сохранять верхние и нижние индексы, поэтому они стоят без индексации где попало, среди текста материала. Если ещё охота читать не пропала, «приятного» чтения.

В силу ограниченности шрифтов экрана и обычного принтера нам придется ввести ряд условных обозначений. Схема и иллюстрации будут воспроизведены по возможности.

~ — знак «около», «порядка».

≈ — две тильды одна под другой — «примерно равно».

~- тильда над дефисом — «эквивалентно», надо полагать. Скорее должно бы быть тильда над равно.

± — «плюс-минус», т. е. минус под плюсом. Это может быть и в надиндексе, как в W± — бозоне.

** — знак возведения в степень. Иногда он делается в виде надиндекса.

≤ — меньше или равно

≥ — больше или равно

~< — порядка или больше

>~ — порядка или меньше

≠ — не равно

≡ — значок тождества, т. е. три черточки друг под другом.

-> — значок «сумма» -

---------, /. . . - значок корня

-- — значок интеграла.

--> — стрелочка «переходит» или «стремится». Это же над именем отрезка или латинской буквой — значок вектора.

^ — значок «дельта» (треугольничком)

ю — (в индексах) — греческая НЮ.

v — (в индексах) греческая (V согнутая вверху налево).

A — (в индексах) — греческая «альфа».

ALPHA — греческая буква «альфа»

BETA — греческая буква «бета»

∂ — дельта маленькое (этакое d в производных, но только с загнутым хвостиком). В частных производных.

ε — греческая буква «эпсилон» (?).

FI — греческая буква «фи»

GAMMA — греческая буква «гамма»(какая ? Γ или γ)

HP — постоянная планка — h с перечеркнутой палкой. Кажется, что-то типа 1/247

λ — греческая «лямбда» (или как там ее зовут, длина волны).

NU — греческая буква «ню».

Ω- греческая «омега» большая.

π — греческие «пи», длина окружности

ψ — такая греческая буква, кажется, читается «пси».

Ψ — «пси» большое

ρ — буква «ро», обозначает обычно плотность чего-нибудь.

SIGM — греческая «сигма».(какая? σ или Σ)

τ — греческая буква «тау».

θ — греческая буква «тета»

∞ — значок бесконечности (лежачая восьмерка)

<<…>> — выделенный текст (курсивом).

Надиндексы пишутся в верхней строке, подиндексы — в нижней, при этом совершенно запоганивают текст, что невозможно читать, в текущей же строке на этом месте ставится знак |. Будьте аккуратны при разбиении на страницы. Требуется пересканирование!

Звездочка в знаке умножения означает точку; x означает умножение крестиком (векторное и т. п.).

В сносках номер сноски заменен на `. При этом сноска следует сразу за текущим абзацем и выделена горизонтальными линиями.

Сноски расставлены как надо(авт. док.)

ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРА

Микеланджело принадлежит высказывание, что искусство скульптора состоит в умении отсекать лишнее. Известны аналогичные высказывания классиков литературы о писательском мастерстве.

Вряд ли многословие угрожает авторам книг по физике и математике. Некоторые из этих книг состоят почти полностью из формул. Но существует другая опасность — многомыслие, возникающие из-за желания автора охватить максимальное число фактов и теорий, относящихся к рассматриваемой проблеме.

Именно этой опасности, усугубляемой широтой избранной темы, хотел избежать автор настоящей книги, поэтому он старался по возможности ограничить круг привлекаемого для рассмотрения материала.

Однако, это не всегда удавалось в полной мере. Дело тут вот в чем. Тема этой книги — новые представления о структуре физического пространства и происхождении Метагалактики, пересмотр старых. Необходимость же подобного пересмотра в отличие от специальной или общей теории относительности, базирующихся на небольшом количестве бесспорно установленных фактов (опыт Майкельсона, отклонение света в гравитационном поле Солнца и смещение перигелия Меркурия), основывается на многих относящихся к различным областям физики экспериментальных фактах.