Тайны пространства и времени - Комаров Виктор Ноевич (читаем книги онлайн бесплатно TXT) 📗
На протяжении долгих столетий развитие человеческого общества происходило сравнительно медленно и подобные конфликты возникали не часто. Но с течением времени история ускоряла свой бег. И представления, основанные на предшествующем опыте, все чаще и чаще отставали от жизни, не поспевали за ней. Эти представления, в свое время неплохо служившие людям, в новых условиях превращались в догму, становились тормозом, мешая двигаться вперед.
Так и в науке. Гипноз привычных представлений, тем более отлично «работавших» на протяжении достаточно длительного времени, порой настолько могуч, что оказывается для некоторых исследователей непреодолимым барьером на пути к новым открытиям. И потому все, что разрушает догматизм, имеет огромное, неоценимое значение!
Глава 3
В КАКОМ ПРОСТРАНСТВЕ МЫ ЖИВЕМ?
Искаженные миры
Итак, с точки зрения общей теории относительности пространство и время являются формами существования материи. Что же представляет собой пространство, в котором обитаем мы? Какими свойствами оно обладает? Охватывает ли оно все мироздание или могут в принципе существовать и другие пространства, отличные от нашего?
Известный американский фантаст Роберт Шекли нарисовал весьма любопытную картину других миров, не похожих на наш, которые он назвал «искаженными». По мнению Шекли, искаженный мир можно рассматривать как участок Вселенной, работающий в качестве «хаотического противовеса лишенной устойчивости первичной структуры… В искаженном мире время не соответствует нашим представлениям о нем. События могут сменять друг друга быстро (это удобно), медленно (это приятно) или вообще не меняться (это противно)… Не надейтесь перехитрить искаженный мир. Он больше, меньше, длиннее и короче, чем мы…»
Фантазия Роберта Шекли кажется безграничной. Однако реальная действительность порой не менее удивительна! Миры, которые рассматривают современные физика и космология, пожалуй, ничем не уступают фантастическим «искаженным мирам» американского писателя.
Современные фундаментальные физические теории связывают геометрические свойства любого пространства с тяготением, гравитацией. Общая теория относительности утверждает, что тяготение – это искривление пространства. Однако, судя по данным физики и астрофизики, сама гравитация в первые мгновения расширения нашей Вселенной была иной, чем в современную эпоху. Но если по мере расширения нашей Вселенной гравитация изменялась, то должны были изменяться и геометрические свойства нашего мира…
Экскурсия в другое миры
Как известно, пространство, в котором мы живем, имеет три измерения – длину, ширину и высоту. Пространства, обладающие меньшим числом измерений, представить себе нетрудно: это плоскость и прямая линия. А также – точка. Они являются составными частями нашего трехмерного пространства – как говорят математики, «подпространствами». Гораздо труднее представить себе наше трехмерное пространство «вложенным» в более «обширные» пространства – четырехмерное, пятимерное или шестимерное. В каких-либо привычных нам образах подобную ситуацию вообще невозможно представить. Но задуматься над тем, с какими явлениями мы в этих случаях столкнулись бы, – стоит.
Постараемся сначала решить более простую и легкую задачу – поставить себя на место воображаемых плоских обитателей двумерного пространства, то есть плоскости. Если бы подобные существа-«плоскатики» (как их называют математики) реально существовали, то, перемещаясь в своем плоском мире, они даже не подозревали бы о том, что вне его есть еще какое-то «третье измерение». Но для нас, существ трехмерных, в их двумерный мир, в их родную плоскость, открыт совершенно свободный доступ!
И вот мы берем карандаш и рисуем на плоскости, где они обитают, замкнутую окружность. Для «местных жителей» ее появление будет выглядеть совершенно необъяснимым, чудесным событием! Окружность эта появится для них абсолютно неожиданно, неизвестно откуда и каким образом. Ведь они лишены возможности заглядывать в третье измерение и, следовательно, не могут видеть карандаш, нарисовавший загадочную окружность. Между тем для них эта окружность станет непреодолимым препятствием, не позволяющим ни проникнуть внутрь очерченного ею «заколдованного круга», ни выбраться из него наружу… Таким же, если не еще большим, чудом выглядела бы для обитателей плоского мира и «дыра», которую нам вздумалось бы проделать в их «плоской» вселенной с помощью какого-либо острого предмета – иглы или гвоздя.
Но аналогичные «чудеса» должны были бы происходить и в нашем трехмерном мире, если бы он был «погружен» в пространство с большим числом измерений. Наблюдаем ли мы, однако, что-либо подобное? Кто знает?
А что, если пресловутые призраки и привидения, описаниями которых пестрят многие старинные книги и появления которых подтверждают свидетельства многих «очевидцев», как раз и есть не что иное, как посещения «пришельцев» из многомерного мира? Существует даже гипотеза о том, что знаменитые НЛО – неопознанные летающие объекты – это гости из других измерений. А их экипажи – представители существующих там необычных форм жизни…
Однако есть ли для подобных предположений какие-то реальные, связанные с современной наукой, основания? Как ни покажется странным, есть! Начиная с Эйнштейна физики упорно бьются над созданием теории, способной объединить все известные нам физические взаимодействия – сильное или ядерное, электромагнитное, слабое (с участием нейтрино) и гравитационное. И хотя эта теория еще не построена, она тем не менее уже получила название – «теория «Величайшего объединения».
Главный вопрос: при каких условиях все физические взаимодействия могут сливаться в одно единое? Отметим, что для трех различных видов полей тяготения такое слияние – «супергравитация» – должно было иметь место в первые мгновения расширения Вселенной, при гигантских температурах. Есть веские основания предполагать, что одновременно произошло и «Величайшее объединение» физических взаимодействий.
Но только ли сверхвысокие температуры требовались для этого? Оказывается, не только. События, о которых идет речь, должны были развертываться не в трехмерном, а в многомерном пространстве. Так для осуществления «супергравитации» подходило только… десятимерное пространство. Лишь в этом случае удается устранить из теории все возникающие в ней внутренние противоречия, лишающие ее физического смысла. А для теории «Величайшего объединения», тесно связанной с представлениями об элементарных частицах, как о так называемых суперструнах, требуется пространство с фантастическим числом измерений. Их должно быть ни много ни мало… пятьсот шесть!
В действительности все, по-видимому, было еще сложнее. Очень многие обстоятельства заставляют предположить, что в начальный период образования нашей Вселенной размерность пространства вообще была величиной переменной.
Затем, в какой-то момент, пространство по подавляющему большинству направлений почему-то «свернулось», «скомпактифицировалось». Причем все грандиозные события, о которых идет речь, уложились в ничтожную долю секунды. Дальнейший «вселенский спектакль» разыгрывался уже на трехмерной сцене.
