Filozófia Fizika - Klimets Alexander

Diogenes Laertius (korai III században.): „Végül, néhány filozófus hívják a fizikusok, hogy tanulmányozza a természet a többiek - az etika, a vitatkoztak erkölcs, a harmadik - a dialektika, kusza beszédek fizika, etika és dialektika a három részből áll. filozófia, fizika tanít a világ, és minden, hogy tartalmaz; etika - az élet és tulajdonságait az ember; dialektika aggódik a profik és a fizika és az etika. "

háromdimenziós térben

MIÉRT tér három dimenziója van?

A jelenlegi szempontból a kérdést: „Miért tér van három dimenzióban?” Ez lehet érteni két, lényegében különböző módon.

Először is, akkor próbálja elmagyarázni a háromdimenziós tér tulajdonságai alapján az anyagi világ mélyén bizonyos alapvető elmélet. A meglévő fizikai elméletek a háromdimenziós tér veszik, mint a kiindulási feltételezés, posztulátum.

A második jelentés, amely lehet ágyazni ezt a kérdést tisztázni lehet a következő: „Miért fizikusok úgy vélik, hogy a tér három dimenziója van.”

Történelmileg ez volt Immanuel Kant - az egyik nagy filozófus - tartozik egy igazán új ötlet a kérdésben a tér dimenziója. Kant fogalma dimenzió először kapcsolódó konkrét fizikai törvény (Newton gravitációs), és részt vettek az egyik legismertebb ideológiai összecsapások a fizika történetében - rivalizálás fogalma abszolút és relatív térben.

Az első feltételezi, hogy a tér valami abszolút, egy adott, valami hasonló az utolsó szakaszban, amikor játszott fizikai jelenség, de ez nem attól függ, ezek nagyon jelenségek. Az ötlet a relativitás tér azt jelenti, hogy a térbeli kapcsolatokat - ez csak néhány kapcsolat fizikai testek egymás között. Kant írta: „Ha a tér és lehet hasonlítani egy jelenet, a jelenet során létrehozott, a játék által létrehozott természeti jelenségek, az objektumok közötti interakciókat és lények, függetlenül attól, kölcsönhatások, hogy a jelenet nem is gondol ..” [1], [4].

Kant indokolja kommunikációs tér dimenziója a törvény hatályba az alábbiak szerint: a tér a rend, a rend az aggregált testek, térben - a kapcsolat a testek. Azonban ezek a kapcsolatok maguk megnyilvánuló erők szervek közötti „Nem könnyű bizonyítani, hogy nem lenne tér és nincs kiterjesztése, ha az anyag nagyon kevés energiát működtetni kívül anélkül, hogy ez az erő nincs kapcsolat, nincs kapcsolat - nincs rend, és .. végül, anélkül, hogy annak érdekében, nincs hely.”.

További Kant feltételezi, hogy „háromdimenziós előfordul, feltehetően az a tény, hogy az anyag létezik a világban hatnak egymásra úgy, hogy maga a cselekmény fordítottan arányos a távolság négyzetével” (más erők a régióban a kölcsönhatás Kant nem ismert).

A koncepció az abszolút tér nyert (bár nem teljesen) a newtoni mechanika és a fizika-ig uralkodott a huszadik század elején, amikor Einstein általános relativitás nyert (bár ismét nem az összes), az ötlet a relativitás helyet.

Így nem maga a tér, mint egy különleges fizikai természetű, a természetben. A relativisztikus szempontból a „tér” kifejezi csak összessége kapcsolatok a mozgás és a kölcsönhatás valódi fizikai objektumok. A vákuumot nem lehet meghatározni, mint egy tér. A vákuum közötti virtuális részecskék kapcsolatok kölcsönhatás, nincs kapcsolat, nincs rend, és ezért nincs hely kapcsolatot egy adott dimenziót. A dimenzió a tér jelenik meg a kölcsönhatások valós tárgyak a kapcsolatukat. Akkor nyilvánvaló, hogy a kölcsönhatás a három független irányban valamit, nem pedig a kölcsönhatás az n - független irányban.

Hipotézis Kant későbbiekben kifejlesztett P. Ehrenfest a cikkben: „Hogy a fizika alapvető törvényeivel tűnik, hogy a tér három dimenziója van?” [2], és azt mutatta, hogy csak a tér három méretek is stabil struktúrák - a bolygó rendszerek, atomok stb Work Ehrenfest pontosan megfelel a második kérdés értelmében a dimenzió a tér. Megmutatjuk ebben a cikkben, hogyan igazolhatja a háromdimenziós térben alapján mélyebb tulajdonságai az anyagi világban.

A modern tudomány, a legmélyebb fizikai elmélet a tér és idő ad az általános relativitáselmélet Einstein létre. Mivel a dimenzió - az egyik legalapvetőbb tulajdonságait a tér-idő, lehetetlen, hogy komolyan a problémát dimenzió a kapcsolatot az általános relativitáselmélet. És az általános relativitáselmélet feltételezi a természetben ilyen egzotikus tárgyak, mint például a fekete lyukak.

Kiderült, hogy a megfigyelt háromdimenziós fizikai tér közvetlenül kapcsolódik a kialakulását a fekete lyukak. Megmutatjuk, hogy lehetséges, hogy válaszoljon a Gihon modell [3] a kérdést: „miért megfigyelhető tér három dimenzióban?”. Annak vizsgálata során ezt a kérdést, akkor használja a kapott eredmények idején P. Ehrenfest.

Ehrenfest tartja „fizika” egy n-dimenziós térben U n. A kölcsönhatás törvénye a középpontja a kimenet (hasonlóan a háromdimenziós esetben) a differenciálegyenlet Poisson U N a potenciális meghatározó ezt a kölcsönhatást.

Alapvető fizikai törvények kölcsönhatás adjuk variációs formában. A Lagrange-a legegyszerűbb esetben egy tömegtelen skalármező j (t, x 1. X 2. ..., x n) van megadva.

Ez Lagrange vezet Poisson egyenlet, és ezáltal a mező közepén j pont

LNR ha n = 2). A dimenzió a tér figyelembe veszik az (1) csak a feltételek formájában az értékrendet, amit megtehetsz a k index. B 3 + 1 dimenziós esetben k = 1, 2, 3. Így, (1) lehetővé teszi, hogy megkapjuk a megfelelő részét a fizika a térben tetszőleges dimenzió. Poisson-egyenlet csak matematikailag ekvivalens az említett Lagrange (természetes általánosítása, hogy más területeken is).

Abban az esetben, egy gömbszimmetrikus U n az egyenletben a Poisson vagy Gauss törvény a térerősség követi a kifejezés a potenciális energia

ahol M, m - tömege szervek, k - az állandó kölcsönhatás az n - dimenziós térben. A hagyományos, állandó G Newton rajta keresztül térhálósító potenciál 3-dimenziós térben és megfelelő n - dimenziós térben. Ekkor gravitációs kölcsönhatásban fotonok expresszióját (2), (3) és (4) formájában (c, figyelembe véve azt a tényt, hogy ahelyett, hogy tömegek M és m van szükség, hogy helyettesítse a P / C,

Pot E = - k P 2 R / c 2 (N- 2) R n - 2 = - K z 2 / c 2 (N- 2) R 2 R n - 2 ................ (2 „)

E pot = k P 2 R LNR / c 2 = k 2Z LNR / c 2 R 2 ................ (3 „)

E pot = k P 2 R R / c 2 = K z 2 / C 2 R ................ (4 „)

ahol c - fénysebesség, z - Plank állandó. A teljes rendszer a potenciális energia belép, és a centrifugális energia Geon P JC = N c / R forma, amely azonban nem függ a dimenziója a tér, mint ahogy nem függ a dimenziója formájában kinetikus energia „csökkentett” foton E = P „c . ahol P „= P / 2. Másrészt, a centrifugális energia szerepet játszik csak a harmadik közelítés, így nem fogunk vegye figyelembe a kifejezés a teljes energiáját Gihonba az U n terek (annak érdekében, hogy egyszerűsítse a grafikonok). Az egyenletek a teljes energia a U n Geon terek fog kinézni (azzal a megkötéssel, hogy (K = c = Z = 1).

E (R) = (1 - 2 / (N- 2) R n - 1) / 2R; ...... n 3 ............ i .. (5)

E (R) = (1 + 2 LNR / R) / 2R; ...... n = 2 ............ (6).

Megjegyezzük, hogy a rajzok energiát a Geon R maximális pont egy jellemző pont feküdt az energia E = Sq október 19 GeV. Itt van, hogy kezdődik a „bukása” fotonok per gravitáló „center” és megalakult a Planck fekete lyuk.

Ábrázoljuk teljes energia Geon E (R) a terek méretei 1,2,3,4,5. n összhangban egyenletek (5) és (6), (7) (sm.fig.1).

Az 1. ábra alapján látható, hogy a maximumok a görbék E (R) a terek U 1, U 2, U 4, U 5, ..., U n fölött van görbe maximuma E (R) egy U 3. Ez azt jelenti, hogy a kialakulását a Planck fekete lyukak, az energetikai szempontból, legkedvezőbb U 3. a 1. ábrán látható, hogy a Planck-fekete lyukak képezhetők a terek más dimenziók (kivéve U 1), de a minimális fotonenergia kialakításához szükséges a Planck fekete lyukak, ez velejárója 3-dimenziós térben. Lehet, hogy ez igaz a teljes energiája minden más kölcsönhatások területén központi erők.

Ha abból indulunk ki, azt az elvet, hogy minden fizikai rendszer igyekszik megvalósítani a legalacsonyabb energiájú állapotba, ez elég nyilvánvaló, hogy mivel a mechanizmus kialakulását a Planck fekete lyukak n - dimenziós terek, a kiválasztás háromdimenziós tér minden egyéb, a formáció a megfigyelt metagalaxis volt döntve.

Valóban, a modern fogalmak, a megfigyelt metagalaxis származott 13,7 milliárd évvel ezelőtt az egyes számú „pontok”, amelynek mérete a 10 - 33 cm., Ez azt jelenti, szerint a korábbi megállapításokat, mi metagalaxis kiemelkedett a „fekete lyuk„államok fizikai anyag. Ezért elkerülhetetlenül megfigyelhető a háromdimenziós térben.

Ha figyelembe vesszük, hogy a vákuum a Planck (legmélyebb) szint áll virtuális Planck fekete lyukak, amelyek megjelenése is energetikailag legelőnyösebb a háromdimenziós térben, a háromdimenziós térben nyilvánvaló választás [5].

Ez a következtetés ellentétes az antropikus elv, amely kimondja, hogy élünk, egy 3-dimenziós térben, mert az univerzum más dimenziók nincsenek megfigyelőket vagy a természet törvényei vannak elhelyezve oly módon, hogy a világegyetem lehet értelmes élet. Azonban, ahogy itt látható, az univerzum más dimenziókkal ne legyen miatt energetikailag kedvezőtlen. Univerzumot a dimenzió n = 3, általában a legalacsonyabb energiaállapot. A szerkezetátalakítási térbeli viszonyok, a születése terek n dimenziós<3 или n>3. lenne szükség további energiaráfordítás.

1. Kant, M. gondolat 1963 Volume 1

2..Erenfest P. Proc. Amsterdam Acad. 1917, vol. 20