Theoretische Physik: Der Ursprung von Raum und Zeit. Was ist physischer Raum? Loop-Quantengravitation

Wir haben bereits darüber nachgedacht, dass es als physische Einheit keine Zeit gibt (Was ist Zeit? (Versuch einer Definition)fornit.ru/17952). Es gibt nur physikalische Prozesse mit Ursachen und Wirkungen. Das Verhältnis der Anzahl bestimmter Ereignisse im untersuchten Prozess zur Anzahl der Standardereignisse im Standardprozess, die zwischen zwei „Jetzt“ aufgetreten sind, bestimmt den Messwert, der als Zeit bezeichnet wird.

Was ist mit dem Platz?

Was ist Raum, nicht im Sinne einer mathematischen Abstraktion, sondern der physische Raum, der uns umgibt?

Im Internet gibt es viele Artikel mit Diskussionen zu diesem Thema und Theorien mit Aussagen. Dem Raum werden physikalische Eigenschaften zugeschrieben, er wird durch Äther, physikalisches Vakuum ersetzt, der Materie gegenübergestellt, mit der Zeit vereint und zu einem Raum-Zeit-Kontinuum. Aber in einem sind sich alle einig - der Raum ist voller Materie und unendlich.
Wenn wir dieser Aussage zustimmen, müssen wir zustimmen, dass Raum nicht materiell ist.

v Hypothesen "Allgemeine Raumtheorie" (fornit.ru/17928) wird der Raum als untrennbar mit der Materie betrachtet und gilt als Eigenschaft der Materie.
Materie im modernen Sinne hat auch keine klare Definition, aber nach allgemeiner Übereinkunft wird als Materie alles angesehen, was objektiv unabhängig vom Bewusstsein existiert.
Wenn wir den Raum als Eigenschaft der Materie betrachten, können wir von seiner Materialität sprechen. Aber es existiert nicht an sich, sondern ist eine Eigenschaft des objektiv Seienden.
Wie lässt sich eine solche Repräsentation mit den verfügbaren Beobachtungs- und Sinnestatsachen verbinden?
In welcher "Eigenschaft" wird die Bewegung von Galaxien und Raumfahrzeugen beobachtet?

v Hypothesen e "Allgemeine Theorie des Weltraums" alle Materie hat diese Eigenschaft. Materie selbst wird unterteilt in Masse habend (auch eine Eigenschaft) und masselos.
In der Physik wird zur Beschreibung der Eigenschaften von Materie der Begriff eines materiellen Punktes verwendet, der eine Masse haben kann oder einen bestimmten Punkt im Raum bezeichnet.
Aber ist eine solche Abstraktion als materieller Punkt in Bezug auf die Materie gerechtfertigt?
Alles, was objektiv existiert, hat eine Art Vorrichtung. Wenn man von Planeten oder Teilchen spricht, spricht man von ihren inhärenten äußeren Feldern und ihrer inneren Struktur. Und dies gilt ausnahmslos für alle materiellen Gegenstände.
In diesem Fall können Sie der Materie, wenn Sie eine abstrakte Form annehmen, eine äußere Kugel, eine Grenzfläche und eine innere Kugel verleihen. Nennen wir diese Form ein Objekt.
Was begrenzt die Grenzkugel? Es befindet sich an der Grenze des Außen- und Innenraums des Objekts.

Elektronen werden als Objekte mit einer elektrischen Ladung dargestellt, die durch die Wechselwirkung des elektrischen Feldes dieses Elektrons mit anderen Objekten nachgewiesen wird. Die Planeten werden als Objekte dargestellt, die eine Masse (Gravitationsladung) haben, die durch die Wechselwirkung des Gravitationsfeldes mit anderen Objekten nachgewiesen wird.

Was ist ein elektrisches und Gravitationsfeld?
Diese Felder existieren nicht von selbst, sondern sind Eigenschaften von Materie.
Warum also nicht sagen, dass die elektrischen und Gravitationsfelder Parameter des physikalischen Raums des Objekts sind?
Gravitationseigenschaften werden im Maßstab des gesamten Universums und elektrische Eigenschaften in einigen begrenzten Bereichen beobachtet, da es zwei Arten von elektrischen Ladungen gibt, deren Wirkung in großen Abständen von ihnen kompensiert wird.
Man kann sich die Frage stellen, warum hat die Gravitationsladung nur einen positiven Wert?
"Allgemein Raumtheorie“ gibt eine solche Antwort. Die Gravitationsladung kann einen negativen Wert haben, aber unter den Bedingungen unseres Universums kann sie nicht existieren. Dies ist auf das allgemeine Gravitationspotential aller Materie im Universum zurückzuführen. Es stellt sich heraus, dass sich unter solchen Bedingungen gleichnamige Gravitationsladungen anziehen und entgegengesetzte abstoßen. Zufälligerweise gab es noch ein paar mehr positive, und die negativen verließen den beobachtbaren Raum des Universums.

Und was ist dieser beobachtbare Raum?
Und das ist die Summe aller Einzelräume der Objekte des Universums, die einen positiven Gravitationsparameter haben.
Der Raum eines Objekts hat als seine Eigenschaft eine Reihe von Parametern, zu denen elektrische und Gravitationsparameter gehören.
Die Interaktion von Objekten in dieser Darstellung ist mit dem Druck verbunden, den ein heterogener Raum auf ein Objekt mit einer bestimmten Querschnittsfläche ausüben kann. Achten Sie darauf, dass auf einen materiellen Punkt kein Druck ausgeübt werden kann.
Es gibt also keinen unabhängigen unendlichen Raum. Es gibt so viel Raum wie Materie im Universum.
Objektiv gibt es keine Punkte (Punkte) im Raum. Um die Eigenschaften des Raumes zu bestimmen, kann man einen bestimmten kleinen Bereich betrachten. Ein Versuchskörper (Versuchsobjekt) ermöglicht die Bewertung seiner Wechselwirkung mit dem umgebenden (Gesamt-)Raum. Zwischen dem äußeren Raum eines Objekts und dem inneren Raum eines anderen findet eine Wechselwirkung statt. Wenn die Objekte ungefähr gleiche Parameter haben, müssen zur Berechnung der Wechselwirkung die Innen- und Außenräume beider Objekte berücksichtigt werden.
Die Einteilung in extern und intern ist eher bedingt. Der äußere Raum für die Objekte des Universums ist gleichzeitig der innere Raum des gesamten sichtbaren Universums als Objekt. Das Sonnensystem kann als ein Weltraum jenseits des erkennbaren Einflusses der einzelnen Planeten betrachtet werden. Äußerer und innerer Raum sind Abstraktionen, die es Ihnen ermöglichen, der realen Struktur der Welt näher zu kommen als unendlicher Raum und materielle Punkte.
Wir können nun den physikalischen Raum definieren.

Raum ist eine Eigenschaft materieller Objekte, die ihre Interaktion bestimmt.

Durch diese Definition entfällt die Notwendigkeit, den Begriff Feld zu definieren. Alles, was über das Feld gesagt werden könnte, kann auch über den Raum gesagt werden (genauer gesagt über seine Parameter).
Seltsamerweise verkompliziert eine solche Darstellung die Mathematik, die die Realität beschreibt, nicht, und manchmal vereinfacht sie sie. Die Bewegung und Koordinaten von Objekten werden immer im Zusammenhang mit der Interaktion eines bestehenden oder potentiellen Objekts bestimmt.

Es besteht keine Notwendigkeit, den physischen Raum zu komprimieren oder zu verzerren. Alle Prozesse in ihm und mit ihm werden durch seine Parameter beschrieben.

"... die Forderung, die Metrik- und Trägheitsfelder auf physikalische Ursachen zurückzuführen, wird immer noch zu wenig nachdrücklich vorgebracht ... Nachkommenden Generationen wird dies jedoch anspruchslos unverständlich erscheinen."
A. Einstein, ANMERKUNG ZUM WERK VON FRANZ SELETI „ZUM KOSMOLOGISCHEN SYSTEM“ 1922

Es ist Zeit, denke ich, anspruchsvollere, diese Phänomene auf physikalische Ursachen zurückzuführen :)

Ministerium für Wissenschaft, Hochschulbildung und Technikpolitik

Russische Föderation

Staatlicher Saratow-Orden des Roten Banners der Arbeit

Universität. N. G. Chernyshevsky

ZUSAMMENFASSUNG ÜBER PHILOSOPHIE

Bewerber um den Titel Kandidat der Physikalischen und Mathematischen Wissenschaften

Ingenieur, Institut für Festkörperphysik

Babayan Andrej Wladimirowitsch

Thema: Raum und Zeit in der Physik.

Saratow - 1994

EINFÜHRUNG 2

1. Entwicklung von Raum-Zeit-Darstellungen

in klassischer Mechanik 3

2. Raum und Zeit in der Relativitätstheorie

Albrecht Einstein8

2.1. Spezielle Relativitätstheorie 8

2.2. Raum und Zeit in der allgemeinen Theorie

Relativität und Relativismus

Kosmologie 10

3. Raum und Zeit in der Physik der Mikrowelt 15

3.1. Raumzeitliche Darstellungen

Quantenmechanik 15

3.2. Diskontinuität und Kontinuität des Raumes und

Zeit in der Physik der Mikrowelt 18

3.3. Das Problem des makroskopischen Raumes u

Zeit im Mikrokosmos 20

FAZIT 23

LITERATUR 24

EINLEITUNG

Der dialektische Materialismus geht davon aus, dass „in der Welt

es gibt nichts als bewegte Materie, und bewegte Materie nicht

anders als in Raum und Zeit bewegen kann" (*).

Raum und Zeit sind daher grundlegend

Existenzformen der Materie. klassische Physik

betrachtet das Raum-Zeit-Kontinuum als

universelle Arena der Dynamik physikalischer Objekte. aber

Entwicklung der nichtklassischen Physik (Physik der Elementarteilchen,

Quantenphysik usw.) neue Ideen vorbringen

Raum und Zeit. Es stellte sich heraus, dass diese Kategorien untrennbar miteinander verbunden sind

verbunden. Es sind verschiedene Konzepte entstanden: Einerseits

Es gibt überhaupt nichts auf der Welt, außer einer leeren Verdrehung

Raum, und physische Objekte sind nur Manifestationen

dieser Raum. Nach anderen, Raum und Zeit

sind nur makroskopischen Objekten eigen.

Wie Sie sehen können, ist die moderne Physik so stark gewachsen und

verlor die Einheit, die in seinen verschiedenen Abschnitten direkt existiert

gegensätzliche Aussagen über die Natur und den Status des Weltraums und

Zeit. Diese Tatsache erfordert eine sorgfältige Untersuchung, da

Es mag scheinen, dass die Ideen der modernen Physik

widersprechen den grundlegenden Bestimmungen der Dialektik

Materialismus.

Es ist zwar zu beachten, dass in der modernen Physik die Rede ist

handelt von Raum und Zeit als physikalische Konzepte, wie

bestimmte mathematische Strukturen ausgestattet

angemessene semantische und empirische Interpretationen

innerhalb bestimmter Theorien und die Aufklärung der Makroskopizität

solche Strukturen stehen nicht in direktem Zusammenhang mit der Position

Dialektischer Materialismus über die Universalität des Raumes und

Zeit, da wir hier bereits von philosophischen Kategorien sprechen.

Es ist ratsam, das Studium mit Ideen zu beginnen

alte Naturphilosophie, dann Analyse des gesamten Entwicklungsprozesses

Raumzeitliche Darstellungen bis heute.

DDDDDDDDD

(*) Lenin W. I. PSS, Bd. 18, p. 181.

1. ENTWICKLUNG DER RAUMZEIT

DARSTELLUNGEN IN DER KLASSISCHEN PHYSIK.

In der Analyse antiker Lehren von Raum und Zeit

Bleiben wir bei zweien: dem Atomismus des Demokrit und dem System des Aristoteles.

Die atomistische Lehre wurde von den Materialisten entwickelt

Antikes Griechenland von Leukippos und Demokrit. Nach dieser Lehre

Alle natürliche Vielfalt besteht aus kleinsten Teilchen

Materie (Atome), die sich bewegen, kollidieren und

kombiniert im leeren Raum. Atome (Sein) und Leere (

Nichtexistenz) sind die ersten Prinzipien der Welt. Atome entstehen nicht und tun es nicht

zerstört, ihre Ewigkeit entspringt der Anfangslosigkeit

Zeit. Atome bewegen sich unendlich lange im Nichts.

Unendlicher Raum entspricht unendlicher Zeit.

Befürworter dieses Konzepts glaubten, dass Atome physikalisch sind

unteilbar aufgrund der Dichte und Abwesenheit von Leere in ihnen. Ein Haufen

Atome, die nicht durch Leere getrennt sind, werden zu einem

ein großes Atom, das die Welt erschöpft.

Das gleiche Konzept basierte auf Atomen, die in

kombiniert mit Leerheit bilden den gesamten Inhalt der realen Welt. v

Diese Atome basieren auf Ameren (dem räumlichen Minimum

Angelegenheit). Als Kriterium dient die Abwesenheit von Ameranteilen

mathematische Unteilbarkeit. Atome zerfallen nicht in Amere, sondern

letztere gibt es in einem freien Staat nicht. Dies passt zu

Ideen der modernen Physik über Quarks.

Charakterisierung des Systems des Demokrit als Strukturtheorie

Ebenen der Materie - physisch (Atome und Leere) und

mathematisch (Amera), stehen wir vor zwei

Räume: kontinuierlicher physischer Raum als

Behälter und mathematischer Raum basierend auf Ameren

als Maßstabseinheiten der Materie.

Nach dem atomistischen Raumbegriff

Demokrit löste Fragen über die Natur von Zeit und Bewegung. v

sie wurden von Epikur zu einem System weiterentwickelt. Epikur

betrachtet die Eigenschaften der mechanischen Bewegung basierend auf

Diskrete Natur von Raum und Zeit. Zum Beispiel,

Isotachie-Eigenschaft ist, dass sich alle Atome mitbewegen

die gleiche Geschwindigkeit. Auf mathematischer Ebene die Essenz der Isotachie

besteht darin, dass beim Bewegen von Atomen eins passiert

„Atom“ Raum für ein „Atom“ Zeit.

So unterschieden die antiken griechischen Atomisten zwei Typen

Raum und Zeit. In ihr wurden Darstellungen realisiert

Substantielle und attributive Konzepte.

Aristoteles beginnt seine Analyse mit der allgemeinen Frage nach

die Existenz von Zeit, verwandelt sie dann in eine Frage von

Existenz teilbarer Zeit. Weitere Zeitanalyse

von Aristoteles bereits auf der körperlichen Ebene durchgeführt, wo die wichtigsten

Er achtet auf die Beziehung zwischen Zeit und Bewegung. Aristoteles

zeigt an. dass Zeit undenkbar ist, ohne Bewegung nicht existiert, aber

es ist nicht die Bewegung selbst.

In einem solchen Zeitmodell ist das relationale Konzept implementiert.

Sie können die Zeit messen und die Maßeinheit mit auswählen

jede periodische Bewegung, aber um die zu bekommen

Der Wert war universell, es ist notwendig, die Bewegung mit zu verwenden

maximale Geschwindigkeit. In der modernen Physik ist dies die Geschwindigkeit

Licht, in der antiken und mittelalterlichen Philosophie - die Geschwindigkeit der Bewegung

himmlische Sphäre.

Der Raum für Aristoteles fungiert als eine Art von

Beziehungen von Objekten der materiellen Welt, es wird verstanden als

Die Mechanik des Aristoteles funktionierte nur in seinem Modell

Frieden. Es wurde auf den offensichtlichen Phänomenen der irdischen Welt aufgebaut. Aber

dies ist nur eine der Ebenen von Aristoteles' Kosmos. Seine

das kosmologische Modell funktionierte in einem endlichen Inhomogenen

Raum, dessen Mittelpunkt mit dem Erdmittelpunkt zusammenfällt. Platz

wurde in irdische und himmlische Ebenen eingeteilt. Die Erde besteht aus

vier Elemente - Erde, Wasser, Luft und Feuer; himmlisch - von

ätherische Körper in endloser Kreisbewegung.

Dieses Modell existiert seit etwa zwei Jahrtausenden.

Es gab jedoch andere Bestimmungen im System von Aristoteles,

die sich als praktikabler und weitgehend bestimmt herausstellte

Entwicklung der Wissenschaft bis zur Gegenwart. Es geht um

logische Lehre des Aristoteles, auf deren Grundlage wurden

die ersten wissenschaftlichen Theorien wurden entwickelt, insbesondere Geometrie

In der Geometrie von Euklid, zusammen mit Definitionen und Axiomen

Postulate werden auch angetroffen, was für die Physik charakteristischer ist als

Arithmetik. Die Postulate formulieren die Aufgaben, die

galten als erledigt. Dieser Ansatz stellt ein Modell dar

Theorie, die heute noch funktioniert: das axiomatische System und

die empirische Basis ist an operative Regeln gebunden.

Euklids Geometrie ist das erste logische Begriffssystem,

Interpretation des Verhaltens einiger natürlicher Objekte. Riesig

Euklids Verdienst ist die Auswahl als Objekte der Theorie

Festkörper und Lichtstrahlen.

G. Galileo enthüllte die Widersprüchlichkeit des aristotelischen Bildes

Welt sowohl empirisch als auch theoretisch-logisch. MIT

Mit einem Teleskop zeigte er deutlich, wie tief sie waren

revolutionäre Ideen von N. Copernicus, der sich entwickelte

heliozentrisches Weltbild. Der erste Schritt in der Entwicklung der Theorie

1. Jeder Planet bewegt sich in einer Ellipse an einem der Brennpunkte

wo sich die Sonne befindet.

2. Die Fläche des Sektors der Umlaufbahn, beschrieben durch den Radiusvektor des Planeten,

ändert sich proportional zur Zeit.

3. Die Quadrate der Umlaufzeiten der Planeten um die Sonne verhalten sich wie folgt

Würfel ihrer durchschnittlichen Entfernungen von der Sonne.

Galileo, Descartes und Newton betrachteten verschiedene Kombinationen

Konzepte von Raum und Trägheit: Galileo erkennt das Leere

Raum und kreisförmige Trägheitsbewegung, kam Descartes dazu

Vorstellungen von geradliniger Trägheitsbewegung, verneinte aber das Leere

Raum, und nur Newton vereinigte leeren Raum und

geradlinige Trägheitsbewegung.

Descartes zeichnet sich nicht durch eine bewusste und systematische aus

Berücksichtigung der Relativität der Bewegung. Seine Auftritte sind begrenzt.

Rahmen der Geometrisierung physikalischer Objekte, ist ihm fremd

Newtonsche Behandlung der Masse als Trägheitswiderstand

Veränderung. Newton zeichnet sich durch eine dynamische Interpretation aus

Massen, und in seinem System spielte dieses Konzept eine grundlegende Rolle

Rolle. Der Körper behält für Descartes einen Zustand der Bewegung oder Ruhe,

denn dies erfordert die Unveränderlichkeit der Gottheit. Das selbe

zuverlässig für Newton aufgrund der Körpermasse.

Die Konzepte von Raum und Zeit wurden von Newton weiter eingeführt

Die in der klassischen Physik entwickelten Konzepte von Raum und Zeit sind das Ergebnis einer theoretischen Analyse der mechanischen Bewegung.

In dem 1687 erschienenen Hauptwerk von I. Newton „The Mathematical Principles of Natural Philosophy“ wurden die Grundgesetze der Bewegung formuliert und die Definition der Begriffe Raum und Zeit gegeben.

Die Begriffe „Raum“ und „Zeit“ wurden von I. Newton in strikter Übereinstimmung mit dem methodischen Rahmen definiert, der von der aufkommenden experimentellen Wissenschaft der Neuen Zeit angenommen wurde, nämlich der Erkenntnis des Wesens (der Naturgesetze) durch Phänomene . Er schrieb: „Zeit, Raum, Ort und Bewegung sind wohlbekannte Konzepte. Es sollte jedoch beachtet werden, dass diese Konzepte normalerweise auf das bezogen werden, was von unseren Sinnen erfasst wird. Daraus ergeben sich einige falsche Urteile, zu deren Beseitigung es notwendig ist, die obigen Konzepte in absolut und relativ, wahr und scheinbar, mathematisch und gewöhnlich zu unterteilen.

Newton unterschied klar zwei Arten von Zeit und Raum – absolut und relativ – und gab ihnen die folgenden Definitionen:

« Absolute, wahre, mathematische Zeit an sich und ihrem Wesen nach, ohne Bezug auf irgendetwas Äußeres, fließt gleichmäßig und heißt sonst Dauer.

« Relative, scheinbare oder gewöhnliche Zeit es gibt entweder ein genaues oder veränderliches, sinnlich erfassbares äußeres Zeitmaß, das im Alltag anstelle der wahren mathematischen Zeit verwendet wird, wie: Stunde, Tag, Monat, Jahr.

« Absoluter Raum in seinem Wesen bleibt es, unabhängig von allem Äußeren, immer gleich und bewegungslos.

« Relativer Raum es gibt ein Maß oder einen begrenzt beweglichen Teil, der von unseren Sinnen nach seiner relativen Position zu bestimmten Körpern bestimmt wird und der im Alltag für einen unbeweglichen Raum gehalten wird.

Was hat diese Unterscheidung verursacht?

Zunächst hängt es mit den Besonderheiten der theoretischen und empirischen Erkenntnisebene von Raum und Zeit zusammen.

Auf der theoretischen Ebene sind Raum und Zeit idealisierte Objekte, die nur eine Eigenschaft haben: für die Zeit „reine Dauer“ und für den Raum „reine Ausdehnung“.

Auf der empirischen Ebene erscheinen Raum und Zeit als relativ, das heißt verbunden mit bestimmten körperlichen Vorgängen und deren Wahrnehmung auf der Gefühlsebene.

So wurde sowohl für Zeit als auch für Raum der Begriff „relativ“ im Sinne einer „messbaren Größe“ (mit unseren Sinnen erfasst) und „absolut“ im Sinne eines „mathematischen Modells“ verwendet.

Warum führte Newton eine Unterscheidung zwischen der theoretischen und der empirischen Bedeutung dieser Konzepte ein?

Die Beziehung zwischen den Konzepten der absoluten und der relativen Zeit und deren Notwendigkeit wird aus der folgenden Erklärung deutlich.

Die Zeit kann bekanntlich mit einem gleichförmigen periodischen Vorgang gemessen werden. Aber wissen wir, dass die Prozesse einheitlich sind? Es gibt offensichtliche logische Schwierigkeiten, solche primären Konzepte zu definieren.

Eine weitere Schwierigkeit hängt mit der Tatsache zusammen, dass zwei Prozesse, die bei einem bestimmten Genauigkeitsniveau gleichförmig sind, sich bei einer genaueren Messung als relativ ungleichförmig erweisen können. Und wir stehen ständig vor der Notwendigkeit, einen immer verlässlicheren Maßstab für die Gleichmäßigkeit des Zeitablaufs zu wählen.

Die absolute Zeit unterscheidet sich in der Astronomie von der gewöhnlichen Sonnenzeit durch die Zeitgleichung. Denn natürliche Sonnentage, die bei der gewöhnlichen Zeitmessung als gleich angesehen werden, sind in Wirklichkeit einander ungleich. Diese Ungleichheit wird von Astronomen korrigiert, um bei der Messung der Bewegungen von Himmelskörpern eine genauere Zeit zu verwenden. Es ist möglich, dass es (in der Natur) keine solche gleichförmige Bewegung gibt, mit der die Zeit mit perfekter Genauigkeit gemessen werden könnte. Alle Bewegungen können sich beschleunigen oder verlangsamen, aber der Lauf der absoluten Zeit kann sich nicht ändern.

So ist Newtons relative Zeit die gemessene Zeit, während die absolute Zeit sein mathematisches Modell mit durch Abstraktion von der relativen Zeit abgeleiteten Eigenschaften ist.

Kommen wir zum Konzept des absoluten Raums.

Eine wichtige Rolle in der Entwicklung der Naturwissenschaften spielte das Relativitätsprinzip für mechanische Bewegungen, das zuerst von G. Galilei aufgestellt und schließlich von Newton in der Mechanik formuliert wurde.

Der Vater des Relativitätsprinzips ist Galileo Galilei, der darauf aufmerksam machte, dass es in einem geschlossenen physikalischen System unmöglich ist festzustellen, ob dieses System ruht oder sich gleichförmig bewegt. In den Tagen Galileis beschäftigte man sich hauptsächlich mit rein mechanischen Phänomenen. In seinem Buch Dialogues on Two Systems of the World formulierte Galileo das Relativitätsprinzip wie folgt: Für Objekte, die durch gleichförmige Bewegung erfasst werden, existiert diese sozusagen nicht und zeigt ihre Wirkung nur auf Dinge, die nicht daran teilnehmen drin.

Galileis Ideen wurden in der Mechanik von Newton entwickelt, der die wissenschaftliche Formulierung des Relativitätsprinzips gab: Die relativen Bewegungen von Körpern zueinander, die in jedem Raum eingeschlossen sind, sind gleich, ob dieser Raum ruht oder sich bewegt gleichmäßig und geradlinig ohne Drehung.

Mit anderen Worten, gemäß Galileos Relativitätsprinzip sind die Gesetze der Mechanik invariant, dh sie bleiben bei bestimmten Transformationen relativ zu Trägheitsbezugssystemen unverändert. Der Übergang von einem inertialen Bezugssystem zu einem anderen erfolgt auf der Grundlage der sogenannten Galileischen Transformationen, wobei x, y und z die Koordinaten des Körpers, v die Geschwindigkeit und t die Zeit bedeuten:

Die Bedeutung des Relativitätsprinzips liegt darin, dass die Gesetze der klassischen Mechanik in allen inertialen Bezugssystemen die gleiche mathematische Schreibweise haben.

Bei der Entstehung der Mechanik stand Newton unweigerlich vor der Frage: Gibt es überhaupt Inertialsysteme? Wenn es mindestens ein solches System gibt, dann kann es unzählige davon geben, denn jedes System, das sich gleichförmig und geradlinig relativ zu dem gegebenen bewegt, wird auch träge sein. Es ist ziemlich offensichtlich, dass es in der Natur keine inertialen Bezugsrahmen gibt. Auf der Erde wird das Trägheitsprinzip mit hinreichender Genauigkeit eingehalten, und doch ist die Erde ein Nicht-Trägheitssystem: Sie dreht sich um die Sonne und um die eigene Achse. Das mit der Sonne verbundene System kann auch nicht inertial sein, da sich die Sonne um das Zentrum der Galaxis dreht. Aber wenn kein wirklicher Bezugsrahmen strikt inertial ist, entpuppen sich dann nicht die Grundgesetze der Mechanik als Fiktion?

Die Suche nach einer Antwort auf diese Frage führte zum Konzept des absoluten Raums. Es schien völlig unbeweglich zu sein, und der damit verbundene Bezugsrahmen war träge. Es wurde angenommen, dass in Bezug auf den absoluten Raum die Gesetze der Mechanik streng erfüllt sind.

Galileis Transformationen spiegeln die grundlegenden Eigenschaften von Raum und Zeit wider, wie sie in der klassischen Mechanik verstanden wurden.

Was sind diese Eigenschaften?

1. Raum und Zeit existieren als unabhängige Einheiten, die nicht miteinander verbunden sind.

Räumliche und zeitliche Koordinaten gehen ungleich in die Gleichungen ein. Die räumliche Koordinate in einem bewegten System hängt sowohl von den räumlichen als auch zeitlichen Koordinaten in einem stationären System ab (x " = x - vt). Die zeitliche Koordinate in einem bewegten System hängt nur von der Zeitkoordinate in einem stationären ab und ist in keiner Weise mit räumlichen Koordinaten verbunden (t" = t ).

Zeit wird also als etwas vom Raum völlig Unabhängiges aufgefasst.

2. Die Absolutheit von Raum und Zeit, dh die Absolutheit von Längen und Zeitintervallen, sowie die Absolutheit der Gleichzeitigkeit von Ereignissen.

Die wichtigsten metrischen Merkmale von Raum und Zeit sind der Abstand zwischen zwei Punkten im Raum (Länge) und der Abstand zwischen zwei Ereignissen in der Zeit (Lücke). In Galileis Transformationen ist der absolute Charakter von Länge und Lücke fixiert. In Bezug auf das Zeitintervall ergibt sich dies direkt aus der Gleichung t" \u003d t. Die Zeit hängt nicht vom Bezugsrahmen ab, sie ist in allen Systemen gleich, überall und überall fließt sie völlig gleichmäßig und gleichmäßig.

Somit fließt in allen inertialen Bezugssystemen eine einzige kontinuierliche absolute Zeit gleichmäßig und es wird ein absoluter Synchronismus verwirklicht (dh die Gleichzeitigkeit von Ereignissen hängt nicht vom Bezugsrahmen ab, sie ist absolut), dessen Grundlage nur lang sein kann -Bereich augenblickliche Kräfte - diese Rolle in Newtons System wurde der Gravitation (Gesetz der universellen Gravitation) zugewiesen. Der Status des Fernwirkens wird jedoch nicht von der Natur der Schwerkraft bestimmt, sondern von der sehr substanziellen Natur von Raum und Zeit im Rahmen des mechanistischen Weltbildes.

In der klassischen Newtonschen Mechanik wird der Raum durch die euklidische dreidimensionale Geometrie eingeführt. Aus diesem Grund ist es kontinuierlich, geordnet, dreidimensional, unendlich, grenzenlos – es ist ein dreidimensionales Kontinuum von Punkten.

Bis zum Ende des 19. Jahrhunderts dominierten Newtons Konzept von Raum und Zeit und Galileis Relativitätsprinzip, auf dessen Grundlage das physikalische Weltbild aufgebaut wurde.

Usw.

Auf der Ebene der alltäglichen Wahrnehmung wird Raum intuitiv als Aktionsraum verstanden, als gemeinsames Behältnis für die betrachteten Objekte, als Essenz eines bestimmten Systems. Aus geometrischer Sicht bedeutet der Begriff "Raum" ohne weitere Spezifizierung üblicherweise den dreidimensionalen euklidischen Raum. Dieser Begriff kann jedoch eine andere, breitere Bedeutung haben, bis hin zu einer metaphorischen. Beispiele:

• Steppenraum
• Interzellularraum
• Persönlicher Raum
• Ideenraum
• mehrdimensionaler Raum

Mathematik

Beispiele

Physik

In den meisten Zweigen der Physik hängen die eigentlichen Eigenschaften des physischen Raums (Dimension, Unbegrenztheit usw.) in keiner Weise von der Anwesenheit oder Abwesenheit materieller Körper ab. In der allgemeinen Relativitätstheorie stellt sich heraus, dass materielle Körper die Eigenschaften des Raums oder besser gesagt der Raumzeit modifizieren, die Raumzeit "krümmen".

Eines der Postulate jeder physikalischen Theorie (Newton, allgemeine Relativitätstheorie usw.) ist das Postulat der Realität eines bestimmten mathematischen Raums (z. B. Euklidisch in Newton).

Psychologie / Linguistik

• persönlicher Raum

Fantasie

siehe auch

• Berlyant A.M. Bild des Weltraums: Karte und Informationen. - M.: Gedanken, 1986. - 240 p.

Wikimedia-Stiftung. 2010 .

Sehen Sie, was "Raum (Physik)" in anderen Wörterbüchern ist:

Universelle Daseinsformen der Materie, ihre wichtigsten Eigenschaften. Es gibt keine Materie auf der Welt, die keine raumzeitlichen Eigenschaften besitzt, genauso wie es kein P. und v. für sich, außerhalb der Materie oder unabhängig von ihr. Raum ist eine Seinsform... ... Philosophische Enzyklopädie

Ein grundlegendes (zusammen mit der Zeit) Konzept des menschlichen Denkens, das die Vielfältigkeit der Existenz der Welt, ihre Heterogenität widerspiegelt. Viele Gegenstände, Objekte, gleichzeitig in der menschlichen Wahrnehmung gegeben, bilden einen Komplex ... ... Philosophische Enzyklopädie

Kategorien, die die wichtigsten bezeichnen. Existenzformen der Materie. Right in (P.) drückt die Koexistenzordnung otd aus. Objekte, Zeit (B.) die Reihenfolge der Veränderung von Phänomenen. P. und c. hauptsächlich Begriffe aus allen Bereichen der Physik. Sie spielen Kap. Rolle auf empirisch. körperliche Ebene. Wissen... Physikalische Enzyklopädie

- (Griechisch τὰ φυσικά - Naturwissenschaft, von φύσις - Natur) - ein wissenschaftlicher Komplex. Disziplinen, die die allgemeinen Eigenschaften der Struktur, Wechselwirkung und Bewegung von Materie untersuchen. Entsprechend diesen Aufgaben modern F. kann sehr bedingt in drei große unterteilt werden ... ... Philosophische Enzyklopädie

PHYSIK. 1. Gegenstand und Struktur der Physik F. die Wissenschaft, die am einfachsten und zugleich am meisten studiert. allgemeine Eigenschaften und Bewegungsgesetze der Objekte der uns umgebenden materiellen Welt. Als Ergebnis dieser Allgemeingültigkeit gibt es keine Naturphänomene, die nichts Physikalisches haben. Eigenschaften... Physikalische Enzyklopädie

Raum, Zeit, Materie- „RAUM, ZEIT, MATERIE“ H. Weyls letztes Werk zur Relativitätstheorie, das zum Klassiker geworden ist (Weyl H. Raum, Zeit, Materie. Verlesungen über allgemeine Relativitätstheorie. Berlin, 1. Aufl. 1918; 5. Aufl . 1923 Russische Übersetzung .: Weil P ...

Platz- Leertaste ♦ Espace Was bleibt, wenn Sie alles entfernen; Leere, aber Leere in drei Dimensionen. Es ist klar, dass der Begriff des Raums eine Abstraktion ist (wenn wir wirklich alles entfernen, bleibt überhaupt nichts mehr übrig und es wird kein Raum mehr sein, aber ... ... Philosophisches Wörterbuch von Sponville

Fock-Raum Eine algebraische Konstruktion eines Hilbert-Raums, der in der Quantenfeldtheorie verwendet wird, um die Quantenzustände einer variablen oder unbekannten Anzahl von Teilchen zu beschreiben. Benannt nach dem sowjetischen Physiker Vladimir ... ... Wikipedia

Platz- RAUM ist ein grundlegendes Konzept des täglichen Lebens und der wissenschaftlichen Erkenntnis. Ihre übliche Anwendung ist im Gegensatz zu ihrer theoretischen Explikation unproblematisch, da letztere mit vielen anderen Begriffen verbunden ist und suggeriert ... ... Enzyklopädie der Erkenntnistheorie und Wissenschaftsphilosophie

Der Misner-Raum ist eine abstrakte mathematische Raumzeit, die eine Vereinfachung der Taub-NUT-Lösung darstellt, die erstmals von Charles Misner von der University of Maryland beschrieben wurde. Auch bekannt als Lorentz-Orbifold. Vereinfacht kann es sein ... ... Wikipedia

Bücher

• Glimmentladungsphysik, A. A. Kudryavtsev, A. S. Smirnov, L. D. Tsendin. Das Buch skizziert systematisch die moderne Physik der Glimmgasentladungen (Glows), also relativ stromarmer Entladungen bei niedrigem und mittlerem Druck mit einem stark im Ungleichgewicht befindlichen Plasma. ...

1921 schrieb A. Einstein in dem Artikel „Geometrie und Erfahrung“:

„Das Gravitationsfeld hat solche Eigenschaften, als ob es neben gewichtigen Massen durch eine im Raum gleichmäßig verteilte Massendichte erzeugt würde, die ein negatives Vorzeichen hat. Da diese fiktive Masse sehr gering ist, fällt sie nur bei sehr großen Graviersystemen auf.“

Darüber hinaus ist das natürlichste quantitative Verhältnis zwischen Komponenten mit entgegengesetzten Eigenschaften die Gleichheit der absoluten Werte der Dichten. Dann ist die durchschnittliche Dichte des Universums gleich Null und es gibt kein Problem mehr mit der Herkunft und Menge der Materie. In der modernen Physik wird das Problem, die Existenz von Materie im Besonderen und des Universums als Ganzes zu begründen, überhaupt nicht berücksichtigt. Zweitens, wenn die Ausbreitung von Licht mit der Ausbreitung von Störungen in einer fiktiven Masse in Verbindung gebracht wird, dann ist es offensichtlich, dass die begrenzte Lichtgeschwindigkeit keine Eigenschaft der Raumgeometrie ist, sondern eine Eigenschaft einer fiktiven Masse. Und da in jedem physikalischen Medium die Ausbreitung von Störungen, die durch Wellengleichungen beschrieben wird, schwach von der Strömung abhängt, die die Bewegungsgleichungen erfüllt, ist das negative Ergebnis der Michelson-Morley-Experimente zum Nachweis des „Ätherwinds“ offensichtlich.

Der Fluss von „Äther“ kann die Art und Geschwindigkeit der Ausbreitung von Dichtewellen darin nicht wesentlich verändern. Drittens übt die Strömung eines beliebigen Mediums (z. B. Luft, Wasser) einen der Dichte proportionalen Druck auf materielle Körper aus. Bei negativer Dichte des Mediums wandelt sich dieser Druck in eine der Strömung entgegen gerichtete Kraft um. Wenn also ein materieller Körper ein Medium mit negativer Dichte abstrahlen kann, wirkt er gravitativ auf die umgebenden Körper. Somit ermöglicht die Vorstellung einer fiktiven Masse eine natürlichere Erklärung einiger bekannter physikalischer Phänomene und Experimente. Um alle Phänomene abzudecken, ist es offensichtlich notwendig, ein Modell des Universums mit einer fiktiven Masse zu bauen, das auf einem Minimum an Hypothesen basiert.

Ein solches Modell wird weiter als Theorie des physikalischen Raums (PTS) bezeichnet. Es ist klar, dass wir in dieser Theorie nicht mehr von einer fiktiven Masse sprechen, sondern von einer realen Umgebung, die den Raum um uns herum nicht nur ausfüllt, sondern konstituiert. Das Modell des physikalischen Raums basiert auf zwei komplementären Hypothesen, deren Bedeutung darin besteht, die Bildung und Erhaltung von Materie sicherzustellen, ohne ungewisse Energie und dritte Kräfte einzubeziehen. Symmetriehypothese: Es gibt nur zwei Medien im Raum, von denen eines eine positive Dichte hat und Materie genannt wird, und das andere eine negative Dichte hat und physikalischer Raum genannt wird. Diese Medien bestehen aus unteilbaren Teilchen, die paarweise entstehen und verschwinden (vernichten).

Im vorliegenden Modell, in dem Materie nur auf den Wellen des physischen Raums existiert, wird die Leere als ein begrenzter Bereich im Raum verstanden, in dem es weder Materie noch physischen Raum gibt. Die Leere ist in dem Sinne instabil, dass auf ihrer Oberfläche, die an den umgebenden physischen Raum grenzt, immer ein wellenförmiger Prozess der Bildung von Materie und physischem Raum stattfindet. Jene. Leere „brennt“ ständig wie jeder andere Brennstoff und ist .

Die Bildung von Leerheit ist mit der Vernichtung von Materie und physischem Raum verbunden, d.h. mit der Aufnahme von Energie, die in die potentielle Energie der Leere übergeht. Je größer die vernichtenden Massen sind, desto größer ist außerdem das resultierende Hohlraumvolumen. Ein typisches Beispiel für Leere sind Kugelblitze, die bei Kollisionen unterschiedlich geladener Teilchen entstehen und allmählich über der Oberfläche „ausbrennen“.

Dieser Vorgang findet bei gewöhnlichen Blitzen intensiver statt. Eine andere Art, wie die Leere entsteht, ist der Gravitationskollaps von Sternen. Dabei entartet Materie und zerfällt durch kritischen Druck in unteilbare Teilchen, d.h. Druck, bei dem Materie ihre Bewegungsfähigkeit verliert und zerfällt. Wenn es mit dem Innenraum vernichtet wird, entsteht eine Leere. Sobald die Leere die Oberfläche des Sterns erreicht, beginnt der umgekehrte Prozess der Entstehung von Materie und Raum, der als Supernova-Explosion beobachtet wird. Das theoretische astrophysikalische Objekt, das der deklarierten Leere am nächsten ist, ist ein weißes Loch, in das per Definition nichts eindringen kann. Der israelische Astronom Alon Retter glaubt, dass weiße Löcher, nachdem sie entstanden sind, sofort zerfallen, der Prozess ähnelt dem Urknall (Big Bang), weshalb er analog Small Bang (Small Bang) genannt wird.

Der Unterschied in der Darstellung der Theorie des physikalischen Raums liegt darin, dass es zunächst in einem bestimmten Raumbereich zu einem Absorptionsprozess von Materie nach dem Vorbild eines Schwarzen Lochs kommt, das sich dann in ein Weißes Loch verwandelt und Materie reproduziert in der gleichen Menge wie aufgenommen wurde. Nur werden es andere Sterne und andere Galaxien sein. Aus den Hypothesen des Modells folgt, dass Materie in all ihren Erscheinungsformen im physischen Raum existiert. Freie und erzwungene Schwingungen, Strahlung und der Fluss des physikalischen Raums erklären solche Phänomene wie Licht, Atom, Magnetismus, Trägheit, Schwerkraft, „verborgene“ Masse usw. Bei dieser Gelegenheit schrieb Einstein das

„die forderung, phänomene auf physikalische ursachen zu reduzieren, ist noch nicht anspruchsvoll genug, und diese anspruchslosigkeit wird künftigen generationen unverständlich erscheinen.“

Die Anwendung der Theorie des physischen Raums auf die Interpretation verschiedener Phänomene der realen Welt ist eine aufregende Aktivität, wie alles Neue. Dies kann aber im begrenzten Rahmen der Veröffentlichung nur an Beispielen demonstriert werden, in denen sich verschiedene Eigenschaften des physikalischen Raums manifestieren.

Mikrowelt

Aus der Wellennatur des Prozesses des „Verbrennens“ der Leere, wenn gleichzeitig Elementteilchen auf der Oberfläche gebildet und Wellen von Schwankungen in der Dichte des physikalischen Raums angeregt werden, folgt, dass die bekannte Korpuskularwellennatur von Elementarteilchen dies nicht ist eine Wahl zwischen einer Welle und einem Teilchen, sondern stellt die Bewegung von Teilchen eines Mediums (Materie) auf den Wellen eines anderen Mediums (physikalischer Raum) dar. Außerdem charakterisiert die Wellenlänge das Elementarteilchen quantitativ, da es begrenzt seine Größe. Unterschiedliche Wellenlängen im Raum entsprechen unterschiedlichen Teilchen. Die Ausbreitung von Elementarteilchen im Weltraum mit Lichtgeschwindigkeit bedeutet, dass die Lichtgeschwindigkeit die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Störungen im physikalischen Raum ist.

Wellen im physikalischen Raum können auch auf andere Weise angeregt werden. Beispielsweise die Rotation von materiellen Körpern, die aber nicht zur Ausbreitung von Strahlung führt, weil. Es gibt keine Strahlungsquelle oder den Prozess des "Verbrennens" der Leere. Die Natur erzwungener Schwingungen des physikalischen Raums ist komplex und vielfältig. Hier sind Radial-, Tangential-, Spiralwellen und deren Überlagerungen, Wirbel etc. möglich. Die Frage ist nur, welchem ​​realen physikalischen Vorgang entsprechen diese Phänomene? Es ist offensichtlich, dass die erzwungenen Schwingungen des physikalischen Raums mit dem Magnetfeld (Radialwellen), der Struktur des Atoms (Überlagerung von Spiralwellen), elektrischen Ladungen (Wirbel) usw. in Verbindung gebracht werden können. Ohne auf Details einzugehen, kann argumentiert werden, dass verschiedene Phänomene des Mikrokosmos harmonisch in das Modell des Universums mit dem physischen Raum passen.

Frieden

Von allen Phänomenen der realen Welt bleibt die Schwerkraft immer noch das mysteriöseste. Die Frage, warum ein geworfener Stein zu Boden fällt, beschäftigt die Menschheit schon seit jeher und hat noch keine eindeutige Antwort. Die Schwerkraft ist auch der Prüfstein für verschiedene alternative Modelle des Universums, an denen es nie gefehlt hat. Und obwohl viele physikalische Phänomene in diesen Modellen einfacher und verständlicher werden, umgehen die Autoren bewusst die Interpretation der Schwerkraft.

Dies trifft voll und ganz auf die moderne Physik zu. Die Erklärung der Gravitation durch den Einfluss der Strömung des physikalischen Raums ist nicht trivial, lässt sich aber anhand der Eigenschaften der Mikrowelt konsequent umsetzen. Erstens, warum strahlen alle materiellen Körper physischen Raum aus? Strahlung von Materie durch materielle Körper ist bekannt, weil Fast alle Informationen über materielle Körper basieren auf der Registrierung von Materiestrahlung.

Wenn aber im Modell die Bildung von Materie und physischem Raum zu gleichen Teilen erfolgt, dann ist es offensichtlich, dass die Körper auch den physischen Raum ausstrahlen. Übrigens verdeutlicht der daraus resultierende überschüssige physische Raum auch die Tatsache der Expansion des Universums. Zweitens, wenn wir die Größe der Schwerkraft mit der Geschwindigkeit des Flusses des physischen Raums in Verbindung bringen, muss dann erklärt werden, warum sie nicht von der Geschwindigkeit des Körpers selbst abhängt. Oder warum sich Körper relativ zum physischen Raum mit konstanter Geschwindigkeit bewegen können, d.h. durch Trägheit?

Wenn ein Körper, der sich mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, mit einer externen Strömung interagiert, einschließlich negativer Dichte, muss er tatsächlich seine Geschwindigkeit ändern. Aber der Fluss des physischen Raums ist nicht rein äußerlich in Bezug auf den Körper, weil Der physische Raum wird vom Körper selbst ausgestrahlt. Die Größe und Richtung dieser 6 Strahlung ändern die Art der Bewegung. Um einen ruhenden Körper zu bewegen, muss Energie aufgewendet werden.

In diesem Fall wird Energie darauf verwendet, die Richtung des Flusses des physischen Raums im Inneren des Körpers zu ändern. Jene. Die eigene Zuteilung des physischen Raums ist eine treibende Reaktionskraft für den Körper, die den Einfluss der äußeren Strömung bei der Bewegung durch Trägheit neutralisiert. Die eigentliche Änderung der Richtung des Flusses des physischen Raums im Körper kann als Ergebnis einer Änderung der inneren Struktur von Atomen, ihrer Symmetrie, beispielsweise der Elliptizität der Elektronenbahnen, auftreten.

Somit tritt die Trägheitsbewegung des Körpers mit einer festen inneren Struktur seiner Atome auf, und unter dem Einfluss äußerer Kräfte ändern sich Struktur und Geschwindigkeit relativ zur umgebenden Antimaterie. Daher ist die Änderung der Geschwindigkeit der externen Strömung auch gleichbedeutend mit dem Aufbringen einer externen Kraft. Diese Folgerung löst das Problem der Äquivalenz der schweren und trägen Masse des Körpers. Es ist bekannt, dass die Geschwindigkeit des physischen Raums von der zentralen Quelle proportional zum Quadrat der Entfernung abnimmt, d.h. genauso wie die anziehungskraft. Und das sogenannte Gravitationsfeld erweist sich als ein Feld von Geschwindigkeiten des Flusses des physischen Raums aus einer Vielzahl von Quellen, die Sterne, Planeten und andere materielle Körper sind.

Makrowelt

Der Einfluss des physikalischen Raums auf die Bewegung der Materie hat drei signifikant unterschiedliche Ebenen, die auch eine unterschiedliche mathematische Beschreibung haben. Auf der Ebene der Elementarteilchen wird dieser Einfluss durch Wellengleichungen für den physikalischen Raum beschrieben, da die bewegung von elementarteilchen geht mit der ausbreitung von dichtewellen im physikalischen raum einher. Die Newtonsche Mechanik, ergänzt durch Gravitationskräfte, die dem Geschwindigkeitsfeld der Strömung im physischen Raum entsprechen, ist eine ungefähre Methode zur Untersuchung der Bewegung materieller Körper im physischen Raum.

Die dritte Ebene des Einflusses des physikalischen Raums auf die Bewegung der Materie unterscheidet sich dadurch, dass hier die Entfernungen zwischen den Galaxien bereits so groß sind, dass die bestimmende Rolle in ihrer Bewegung dem Fluss eines idealen Mediums, dem physikalischen Raum, zukommt. Die Richtung der Gravitationskraft an jedem Punkt im Raum fällt mit der Strömungsrichtung des physikalischen Raums zusammen, was nicht den Bestimmungen der klassischen Mechanik entspricht, dass die Gravitationskraft immer auf das anziehende Zentrum gerichtet ist. Die Abweichung der Strömung des physikalischen Raums von der radialen Richtung entsteht durch die Rotation der Quelle und wirkt sich insbesondere merklich auf die Bewegung der Materie um Sterne und Galaxienkerne aus.

Diese materiellen Formationen haben jedoch eine andere innere Struktur, infolgedessen dreht sich der physische Raum des Galaxienkerns mit, und die Abweichung des Flusses des physischen Raums vom Radial nimmt mit der Entfernung vom Zentrum zu, und für einen Stern, im Gegenteil, bei der Annäherung an die Oberfläche wird der physische Raum von der rotierenden Masse der Materie mitgerissen. Rotation des physischen Raums zusammen mit dem Kern der Galaxie. Dies ist der Grund für die ungedämpfte Bewegung der Materie bei der Entfernung vom Kern der Galaxie, die in der modernen Kosmologie als Einfluss der „verborgenen Masse“ interpretiert wird, und die beschleunigte Bewegung der Materie bei Annäherung an die Oberfläche eines Sterns, Ein Beispiel dafür ist die Verschiebung der Perihele der Planeten des Sonnensystems.

Was ist das Problem mit der Dunkle-Materie-Hypothese?

Die These von der Existenz dunkler Materie basiert auf der Diskrepanz zwischen beobachteten Daten und theoretischen Kurven aus Keplers Bewegungsgleichungen. Aber was bedeutet die Diskrepanz zwischen den Kurven, die denselben physikalischen Vorgang beschreiben, wenn diese Diskrepanz darin besteht, dass die experimentellen Kurven nicht gegen Null, sondern gegen eine andere Asymptote, vielleicht nicht einmal horizontal, tendieren? Dies kann nicht nur die Existenz von Dunkler Materie bedeuten, sondern auch die fehlende Übereinstimmung zwischen dem physikalischen Prozess und den Gleichungen, mit denen wir versuchen, ihn zu beschreiben.

Das Problem ist, dass wir die Bewegung der Materie um die Galaxie in einem einzigen geometrischen Raum vom Zentrum des Galaxienkerns bis ins Unendliche betrachten, während sich der physische Raum der Galaxie relativ zum Rest des umgebenden Raums mitdreht. Dieser Umstand wird in den verwendeten Bewegungsgleichungen in keiner Weise berücksichtigt, was zu Widersprüchen führt, zu deren Erklärung man mythische dunkle Materie einführen muss. Aufgrund der negativen Dichte befindet sich der physikalische Raum ständig unter Bedingungen gleichmäßiger Kompression, was bei einem begrenzten Volumen unmöglich ist, da Druck und Dichte an der Grenze gleich Null sind. Daher kann argumentiert werden, dass das Universum in der Theorie des physischen Raums unbegrenzt ist. Darüber hinaus würde die Begrenztheit des Universums bedeuten, dass seine Grenze Leere ist, und entlang der gesamten Grenze gibt es einen kontinuierlichen Prozess der Bildung von Materie und physischem Raum, d.h. Die Strahlung von der Grenze würde die Strahlung von der gesamten Materie im Universum bei weitem überwiegen.

Eine Alternative zum Urknall oder der Ursache der Expansion in der Theorie des physikalischen Raums sind lokale Vernichtungen großer Materie- und Raumvolumina, insbesondere Explosionen von Supernovae. Da das Volumen der resultierenden Leere viel kleiner ist als das äquivalente Volumen des physischen Raums, verursachen Explosionen eine lokale Kompression des Universums. Somit wird die langsame und allgemeine Expansion des Universums von schnellen lokalen Kontraktionen begleitet. Das begrenzte Volumen der Leere, das in diesem Fall durch die Aufteilung in viele kleinere Leere und deren „Verbrennen“ entstanden ist, verwandelt sich wiederum in eine Galaxie. Es ist bekannt, dass Supernova-Explosionen von der Bildung von Sternsystemen und Nebeln begleitet werden. Experimentell wurde die Beziehung zwischen Supernova-Explosionen und Weltraumkontraktionen nicht untersucht, vielleicht aus dem Grund, dass es keine Theorie gibt, die eine solche Beziehung vorhersagen würde. Aber die seltsamen Bewegungsbahnen riesiger Massen, die nicht in das Paradigma der beschleunigten Expansion des Universums passen, lassen sich unter anderem durch lokale Raumkompressionen erklären.

"Die Kollision der Milchstraße und der Andromeda-Galaxie (M31), den beiden größten Galaxien in der Lokalen Gruppe, wird voraussichtlich in etwa vier Milliarden Jahren stattfinden."

In der modernen Kosmologie wird die Möglichkeit dieser Kollision der Gravitationswechselwirkung zugeschrieben. Dies ist eine sehr seltsame Annahme, wenn man bedenkt, dass mehr als 20 Galaxien der lokalen Gruppe uns viel näher sind (als M31) und nicht zu kollidieren drohen. Eines der Probleme der modernen Physik ist die Fragwürdigkeit, die Entstehung von Sternen, Planeten usw. zu erklären. Urknall, während sich gleichmäßig im Raum verteilte Protomaterie in einem Zustand der Ausdehnung befindet, d.h. Abnahme der Dichte und Anziehung zwischen Partikeln, die in keiner Weise zu ihrer Vereinigung beitragen können. Darüber hinaus findet die Entstehung von Sternen und Planeten in verschiedenen Regionen des Universums auch in der heutigen Zeit statt, in der sich der aktuelle Zustand des Kosmos erheblich von der Zeit der Sternentstehung nach dem Urknall unterscheidet.

In der Theorie des physischen Raums wird Materie auf der Oberfläche eines begrenzten Volumens der Leere gebildet und befindet sich in einem Zustand ständiger Anziehung zu ihrem Zentrum. Dabei sind zwei Stufen zu unterscheiden: Die erste ist die Teilung des ursprünglich durch großräumige Vernichtung entstandenen Hohlraums, wenn sich die „Fragmente“ unter Einwirkung abstoßender Kräfte durch den entstehenden physikalischen Raum voneinander entfernen. Und die zweite ist die Umwandlung von „Fragmenten“ in Kugeln, indem die hervorstehenden Teile getrennt werden. Da diese Stadien zeitlich getrennt sind, besitzen die „Fragmente“ bereits eine oberflächliche Materieschicht, und auf die sich trennenden Teile wirken nicht nur abstoßende Kräfte, sondern auch Anziehungskräfte auf den ursprünglichen Kern, die sie zu natürlichen Satelliten machen. In der realen Welt sind diese Stufen mit der Entstehung eines galaktischen Sternensystems (der ersten Stufe) und der Entstehung von Planetensystemen (der zweiten Stufe) verbunden. Bericht des Akademikers V.A. Ambartsumyan bei der Generalversammlung der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, als ihm die Medaille verliehen wurde. MV Lomonossow.

Bulletin der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 1972, Nr. 5:

„Es blieb nichts anderes übrig, als die unbegründeten, vorgefassten Vorstellungen über die Verdichtung verstreuter Materie zu Sternen zu verwerfen, einfach die Beobachtungsdaten zu extrapolieren und eine diametral entgegengesetzte Hypothese aufzustellen, dass Sterne aus dichter, eher superdichter Materie durch Trennung (Fragmentierung) entstehen ) von massiven prästellaren Körpern in einzelne Teile.“

Fazit

Offensichtlich verändert die Einführung des physischen Raums die Vorstellung vom Universum radikal. Inzwischen werden in der fach- und populärwissenschaftlichen Literatur die modernen Grundlagen der Physik nicht in Frage gestellt. Die Aussage, die Materie sei unendlich „sowohl in der Breite als auch in der Tiefe“, ist ein gewichtiges Argument für die Unendlichkeit des Erkenntnisprozesses. Aber wenn wir davon ausgehen, dass die Theorie des physikalischen Raums richtig ist, dann ist es offensichtlich, dass das Universum auf großen Skalen quasi-periodisch ist, d.h. nichts Neues ist zu sehen, und wenn kleine Mengen veröffentlicht werden, verschwindet Materie einfach. Das methodologische Problem der modernen Physik besteht, wie aus dem Modell des physikalischen Raums hervorgeht, darin, dass das Universum im großen Maßstab nicht Gegenstand der Dynamik materieller Körper (oder Punkte) im leeren Raum ist, sondern mit den Methoden von untersucht werden sollte Strömungsmechanik eines idealen kontinuierlichen Mediums, des physikalischen Raums, mit diskreten Einschlüssen materieller Körper. Die Annahme der Theorie des physischen Raums ist nur möglich, wenn sie in wissenschaftlichen Kreisen diskutiert wird und ihre Vorteile durch signifikante Ergebnisse bei der Entwicklung von weißen Flecken unterstützt werden, von denen es in der umgebenden Welt viele gibt.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Theorie des physikalischen Raums keinen bekannten Daten der Experimentalphysik widerspricht, sie beschreibt konsistent und ohne Singularitäten verschiedene Ebenen der Materieorganisation. Von allen anderen Modellen des Universums, einschließlich des Urknallmodells, unterscheidet sich die Theorie des physikalischen Raums durch ihre Einfachheit, die der Natur innewohnt und eines der Kriterien für Wahrheit ist. Die Unausweichlichkeit einer solchen Vereinfachung wird von dem bedeutenden englischen Physiker Stephen Hawking angedeutet, wenn er schreibt: „Wenn wir wirklich eine vollständige Theorie entdecken, dann werden ihre Grundprinzipien mit der Zeit für jeden verständlich sein, und nicht nur für ein paar Spezialisten.“