Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей

Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей

Рассказ о фундаментальной научной картине мира в развитии от более наглядного к более абстрактному: от брошенного камня до объяснения уравнений Эйнштейна и Шрёдингера. Человек разбирается в устройстве Вселенной, наблюдая за движением и его последствиями, догадываясь о правилах, которые регулируют все, что происходит, и получая подсказки о скрытых частях мира или о новых правилах из несоответствий между теоретически ожидаемым и реальным движением: знаменитые примеры включают предсказанное существование Нептуна, Планеты 9 и невидимого вещества в галактиках, причины ускоренного расширения Вселенной, квантовую природу теплового излучения.

Привычные способы описания вещей рушатся. Неизбывная вражда, определяемая наличием постоянной Планка, составляет неотъемлемую часть устройства Вселенной. Такое положение дел влияет не только на то, что понимается под движением объектов, но в некоторой степени и на сам характер их существования.

Награды и премии

Вошла в длинный список XV сезона премии Дмитрия Зимина «Просветитель».

В книге обсуждаются функционирование Солнечной системы и возможности путешествий по ней; взаимоотношения пространства, времени и движения в специальной теории относительности и определяемые ими проблемы галактических перелетов; общая теория относительности и ее эффекты, включая некеплеровы орбиты, замедление времени, гравитационные волны и экзотические способы сверхсветового перемещения; энтропия как незнание о микроскопическом движении и ее приложения от тепловых машин до демона Максвелла и черных дыр; квантовая механика, включая прохождение сквозь стены, уникальность устройства атомов, запутанность и интерпретации, призванные прояснить состояние кошки Шрёдингера. По правилам нашей Вселенной в ней невозможен покой, и читателю предстоит оценить ее беспокойное разнообразие.

Мир, где властвует принцип неопределенности, казалось бы, должен выглядеть размытым и неточным, но в действительности все наоборот: мир оказывается чрезвычайно жестким и строгим, а потому точным в отношении тех значений величин, которые все-таки доступны существующим там явлениям.

…Перед нами еще один случай, когда отличие времени от пространства вносит свои поправки, и в пространстве-времени обстоятельства поворачиваются таким образом, что самые прямые линии, соединяющие два события, – это самые долгие путешествия для путешествующих.

Для кого

Для тех, кому хочется найти ориентиры для понимания современной научной картины мира, ее принципов и закономерностей развития.

Жанры: Физика, Научно-популярная литература
Цикл: Не является частью цикла
Год публикации: 2022

Читать онлайн Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей


Научные редакторы Владимир Сурдин, канд. физ.-мат. наук, Сергей Нечаев, д-р физ. – мат. наук

Редактор Петр Фаворов

Издатель П. Подкосов

Руководитель проекта А. Шувалова

Ассистент редакции М. Короченская

Корректоры Е. Барановская, О. Петрова

Компьютерная верстка А. Фоминов

Художественное оформление и макет Ю. Буга

Фоторедактор П. Марьин

Иллюстрации О. Любчанская, П. Марьин


© Семихатов А., 2022

© ООО «Альпина нон-фикшн», 2022


Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

* * *

Очень короткое предисловие

О читателе. Эта книга для тех, кому мысли об устройстве мира приносят больше радости, чем расстройства; для тех, кого они скорее интригуют, чем раздражают.


О содержании. Вообще-то самая интересная часть «устройства мира» вокруг нас – это мир людей, но книга не про это, а про то, в чем я понимаю немного больше: про устройство мира неодушевленного, но, впрочем, такого, который сделал возможным появление одушевленного. И интересует меня в этом устройстве, по существу, один-единственный мотив, зато такой, который связан со многими другими. Вселенная не просто находится в движении, но и в некотором роде существует через движение. В нем соединены пространство, время и материя. Открытие Вселенной началось с изучения движения и во многом продолжается так же: наблюдая за движением одних частей мира, мы делаем выводы о существовании и свойствах других.


О жанре. Жанр этой книги – прогулки. Прежде всего необременительные (хотя кое-где я все-таки переборщил), имеющие своей целью не рассказать обо всем, а скорее заинтересовать чем-то; всегда можно двигаться дальше, но при желании можно и слегка задержаться там, где что-то привлекло внимание[1]. Не возбраняется и еще раз взглянуть на то, что мы уже видели, но с несколько другой стороны. В книге нет ни претензии, ни попытки излагать историю событий, или людей, или даже идей: несистематические исторические экскурсы – это просто элементы прогулки, а для тех, кого мне удалось заинтересовать, – приглашение к самостоятельному углублению в подробности. В ряде случаев подробности (или отступления, с которыми не удалось совладать) приведены в добавлениях к прогулкам. А в поисках читательского внимания я время от времени выношу на поля то, что хотелось бы особенно отметить. Да, и из-за рода моих занятий это прогулки в первую очередь по теоретическому знанию; практика и эксперимент составили бы отдельную книгу. Литературными комментариями в конце каждой прогулки я пользуюсь не только по их прямому назначению, но в ряде случаев и для того, чтобы сознаться в переупрощениях, неиспользовании стандартных терминов и других серьезных прегрешениях.


О дисциплине. Из-за многочисленных и разноуровневых связей идеи движения с другими темами мне следовало держать себя в руках и не отвлекаться на параллельные сюжеты. Полного успеха в таком самоограничении я не достиг. Пожалуй, только предисловие получилось по-настоящему коротким.


Вам будет интересно
Квантовая механика – самый точный из известных человечеству способов описания мира на той фундаментальной глубине, которая определяет его структуру, но недоступна прямому наблюдению. Только благодаря квантовой природе удается существовать атомам, людям, звездам и почти всему остальному. Квантовые эффекты, которые уже задействованы в технологиях, максимально приближаются к нашим представлениям о чудесах. Но в силу самого своего устройства квантовая механика оставляет недосказанности в отношении п...
Читать онлайн
«Мир состоит из единых частиц, имеющих свойство прямолинейного и притягательного движений. Из сочетания двух этих свойств возникает равномерное криволинейное движение». Солнечная система состоит из гравитационной паутины, гравитоны движутся по нисходящей траектории, и в центре создают ядро. В диске и ядре возникает ступенчатое завихрение частиц, из этого в диске образуются планеты, а внутри ядра такое завихрение рождает протонные и фотонные вихри....
Читать онлайн
Краткий популярный рассказ об истории космологии и ее творцах – астрономах и космологах с древнейших времен до наших дней....
Читать онлайн
Международный научный журнал «Все науки», созданный при ООО «Electron Laboratory» и Научной школе «Электрон», является научным изданием, публикующим последние научные результаты в самых различных областях науки и техники, представляя собой также сборник публикаций по вышеуказанным темам коллегам авторов и рецензируемый редколлегией на платформе «Ридеро» ежемесячно....
Читать онлайн
Эта книга познакомит вас с главными теориями происхождения и эволюции нашей Вселенной; объясняет кратко и простым языком, как связаны пространство-время, теория относительности; толкует феномен черных дыр....
Читать онлайн
Фантастические масштабы и диапазон тем, которыми занимается современная физика, поражают воображение. Мы знаем, из чего состоит всё (или почти всё), что нас окружает, видим невидимое, исследуем связи всех кубиков мироздания, можем проследить эволюцию Вселенной чуть ли не с момента зарождения пространства и времени, а законы физики позволяют создавать технологии, которые меняют нашу жизнь.Всё, что окружает вас в настоящий момент, всё, что создало или построило человечество, стало реальностью благ...
Читать онлайн
В монографии приводятся физические свойства и механизм образования фото-ЭДС в пленках А2В6. Комплексное изучение фото-ЭДС и фотопроводимости позволил определить энергии их активации и свойства межкристаллических барьеров вдоль слоя. Рассмотрена структура края поглощения пленок для упрощения анализа спектров фотопроводимости и тока замыкания. Монография предназначена для научных работников, студентов и аспирантов тех. образования. Монография рекомендована к печати Ученым советом ФерГУ....
Читать онлайн
В монографии рассмотрены вопросы становления и развития инженерно-технического образования в России, в частности, на Урале, предложены теоретические основы повышения эффективности обучения на основе реализации метапредметного подхода и принципа субъектности, показана возможность организации системы целостной подготовки молодежи к инженерно-технической деятельности в условиях образовательного кластера....
Читать онлайн
Международный научный журнал «Все науки», созданный при OOO «Electron Laboratory» и Научной школы «Электрон», является научным изданием, публикующим последние научные результаты в самых различных областях науки и техники, представляя собой также сборник публикаций по вышеуказанным темам коллегами авторов и рецензируемый редколлегией на платформе «Ридеро» ежемесячно....
Читать онлайн
Лес стал моим домомом, я там скрылась у старой ведьмы, от своего отца, который хотел отправить меня в замок на работы.И все было хорошо, пока в один день на лесной полянке я не встретила сына того самого лорда.Хорошо заработав на его спасении, я думала, что больше, уж точно мы не встретимся, но судьба распорядилась по-другому.Унаследовав дар необычайной силы именно мне удалось возродить магию среди людей и победить темные силы.ХЭ, текст без вычитки корректора, авторские пунктуация и орфография....
Читать онлайн
Совершая вечернюю прогулку возле своей деревни в мае 2019 года, Сергей Соколов не ожидал, что рядом приземлится корабль пришельцев. Увидев, как один из инопланетян махнул ему рукой, он повинуясь неведомой силе, вошел на корабль. Думая, что это веселое путешествие, мужчина в итоге оказался оторванным от дома на долгих тридцать лет. Возвратившись на Землю, Сергей увидел удивительные изменения....
Читать онлайн
Любить актёра – это так прекрасно… А если ваши чувства взаимны? Тогда все вокруг уверены, что тебе несказанно повезло. Но почему же тебе так больно, так страшно и одиноко?Ты одна знаешь, на что твой герой способен ради любимой профессии, что он готов отдать и от чего отступиться.Так возможно ли настоящее счастье, если ты всегда будешь для него во втором ряду? Или это тебе только кажется?...
Читать онлайн
Ты страж нового мира, который возник после Войны. Мира, отравленного радиацией. Мира, где люди используют генетические модификации для выживания. Где в погоне за дешевым совершенством теряют рассудок. Не говоря о жаждущих убивать и грабить при помощи имплантатов с черного рынка… Ты Законник. И вместе с тем слабый «хомо сапиенс» в мире идеальных «хомо новус». Но у тебя есть то, чем славился человек прошлых столетий – разум… так используй его! Найди ответы!...
Читать онлайн