Если всё то, что нас окружает – материя, то пространство и время – формы её существования. Любое движение происходит в пространстве и времени. Но пространство и время космических масштабов отличается от таковых для мира элементарных частиц примерно в 1042 раз. По теории Фридмана оценки дают для Вселенной величины порядка 1026 м и 1010 лет - это самые большие интервалы, обнаруженные астрономами. В микромире микроскопы, использующие корпускулярные свойства вещества, дают возможность различать объекты размерами ~10–10 м – размеры атомов (ионный проектор).
Ускорители, разгоняя электроны, позволяют с их помощью различать размеры 10–18 м – это уже детали строения нуклонов. Использование встречных пучков позволяет различать масштабы пространства до 10–22 м.
Физики сегодня утверждают о квантовании пространства и времени и по их теориям кванты (порции) пространства ~10–33 см проявляют себя как целое (без частей). К этому пришли от идеи Планка о квантовании энергии фотонов (hn). Но если есть квант пространства, то, поделив его на скорость света 3 ×108 м/с, мы получим квант времени равный 10–44 сек («хронон»). Таким образом, мы наблюдаем масштабы пространства от 1026 до 10-35 м, а времени от 1018 до 10–44 сек (для человека ~1 м и ~109 сек).
Вселенная с момента Большого Взрыва возникла из «ничего» – вакуума. Это следует из экспериментального закона Хаббла (1929) о разбегании галактик с тем большей скоростью, чем дальше они от нас находятся и из факта обнаружения в 1963 г. реликтового излучения. Оно до сих пор существует с момента Большого Взрыва. Наше пространство, как это следует из законов Кулона и всемирного тяготения, является трехмерным. Вопрос же о том, каково оно было до Большого Взрыва и какие тогда протекали процессы, остается открытым, как и гипотеза о соприкасающихся мирах. Все имеющиеся данные убеждают нас, что Вселенная расширяется ~20 млрд. лет и что через ~100 триллионов лет ядерное топливо её сгорит, а Вселенная станет темной. Часть галактик, сжавшись, станет черными дырами.
А по теории Великого объединения (один из вариантов космологии) через 1032–1035 лет протоны распадутся на лептоны (мю-мезоны, электроны и нейтрино) и фотоны, которые стабильны. За 10100 лет Вселенная по одной из моделей расширится на 10110 км. Похоже, что для последующего сжатия Вселенной массы в ней недостаточно. Вселенная однородна и изотропна. Из этого следуют законы сохранения. А вот время однородно и анизотропно (перенос начало его отсчета ничего не меняет), но не изотропно (почему-то?). Сейчас в «пустом» пространстве вакуум превращается в вещество с выделением энергии.
Теория Фридмана согласуется с другими моделями космологии, однако она не отвечает на вопросы: почему скорость света с = 3×108 м/с, заряд электрона е = 1,6×10-19 Кл, постоянная Планка h = 6,62×10-34 Дж×с. Для ответов на эти вопросы наших знаний о Мире недостаточно. При всем многообразии Мира свойства пространства-времени за редкими исключениями остаются неизменными. К примеру, в 1956 г. Ли и Янг показали, что на малых расстояниях теряется различие между правым и левым (четность в слабых взаимодействиях не сохраняется). К тому же мы верим, что видим себя в зеркало, но у нейтрино нет частицы, которая бы была её отражением. Кроме того, по распадам К-мезонов обнаружили, что нельзя не только противопоставлять правое левому, но и прошлое будущему, то есть распад К-мезонов необратим. В микромире могут нарушаться фундаментальные законы сохранения, а потому свойства пространства и времени относительны.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему