Există un infinit în natură
Cum lumea sa schimbat în ultimii 5 ani? Zalipatelnaya animație!
De exemplu, suprafața unei sfere. Este zona finală, dar se deplasează prin ea, niciodată nu vei ajunge la margine.
Întrebarea dacă universul este finit sau infinit, este încă un mister al timpului nostru, în timp ce există modele matematice care iau în considerare ambele posibilități. Există acolo obiecte infinite din univers - această problemă este, de asemenea, un interes real în rândul oamenilor de știință.
Infinity, care nu este
Oamenii au studiat infinitate și relația acesteia cu realitatea pentru o lungă perioadă de timp.
John D. Barrow, un cosmolog, Cambridge University
Studiul infinit a început în zilele lui Aristotel. El a împărțit în mod clar două tipuri de infinit. Unul a descris ca fiind un potențial infinit. care se găsește în descrierile sale ale lumii. Pentru că este posibil să se efectueze liste care nu au nici un scop. Acest lucru, de exemplu, numere obișnuite: unu, doi, trei, patru, cinci, și așa mai departe ad infinitum, care nu poate fi atins. În cosmologie, există multe dintre aceste infinituri. Astfel, universul este, probabil, dimensiunea fără sfârșit sau de vârsta infinit, sau poate exista chiar și pe termen nelimitat. Acestea sunt toate potențial infinit pe care nu putem dovedi, spunem pur și simplu că anumite lucruri sunt nelimitate
Majoritatea recunosc că există potențial infinit, dar nimeni nu știe sigur dacă acest lucru este adevărat.
Dzhordzh Ellis cosmolog, Universitatea din Cape Town
Când te uiți la universul, o revizuire este strict limitată, așa cum universul a existat pentru o perioadă finită de timp, aproximativ 14 miliarde de ani. Lumina se deplasează cu o constantă, chiar postulat în 1905 de viteză Albertom Eynshteynom, astfel încât să puteți vedea la o distanță de cel mult 14 miliarde de ani lumină. Nu poți vedea infinit. Acest lucru este foarte similar cu modul în care atunci când sunteți în picioare pe turn și privi în depărtare, sunteți în stare să vezi tot orizontul, dar nu se pot uita pentru ea. Dar există o opțiune de a sta pe un avion și zboară spre un alt loc de pe planetă. În cazul scara universului este de așa natură încât nu putem schimba punctul de vedere, suntem blocați într-un singur loc și se poate vedea universul doar din acest punct și o distanță finită.
Dar chiar și această limită este de 14 de miliarde de ani, care se face referire teoria Ellis, mai degrabă decât fapte reale. Știm că în momentul în care universul se extinde, iar în cazul în care, în acest caz, ne mișcăm înapoi, va ajunge în cele din urmă la un punct în timp, Big Bang, pe care o numim începutul universului nostru. Cu toate acestea, teoriile general acceptate ale fizicii, teoria generală a relativității a lui Einstein si fizica cuantica, nu ia în considerare acest punct. Nu există în prezent nici o teorie care descrie acest caz, cu excepția cazului în greutatea „presupuse“ teorii.
Dzhordzh Ellis cosmolog, Universitatea din Cape Town
Unele dintre aceste teorii spun că la început nu a fost niciodată, alții susțin că a fost. Noi încercăm să facem mai mult sau mai puțin ipoteze rezonabile. Dar nu putem efectua experimente pentru a demonstra acest lucru sau că presupunere, întrucât nu are suficientă energie.
Big Bang-ul este dincolo de teorii moderne, dar există un model standard care explică primele momente după el. De exemplu, inflația cosmică. Entoni Agirre de la Universitatea din California din Santa Cruz spune că ea ne poate spune ceva despre expansiunea universului.
Entoni Agirre fizician, Universitatea din California din Santa Cruz
Inflația - un concept care, într-un stadiu incipient al universului sa extins exponențial, dublarea în valoare de sute de ori într-o perioadă scurtă de timp. Această teorie conduce la o mulțime de speculații, dintre care multe au fost corecte, iar unele pot fi testate în următoarele experimente. Acest lucru ne dă încredere în rata inflației, dar are, de asemenea, unele efecte secundare foarte interesante.
Una dintre aceste reacții adverse sugerează că inflația ar putea continua la rate diferite în diferite regiuni ale universului. Într-o regiune de dublare rapidă în valoare de opriri după un anumit timp, în cele din urmă formând universul observabil ca al nostru. În alte regiuni, datorită variației spațiale a inflației poate dura pentru totdeauna.
Entoni Agirre fizician, Universitatea din California din Santa Cruz
Avem infinit spațiu-timp, și nu pentru că am decis că spațiu-timp este infinit, ci pentru că luăm în considerare procesul care duce în mod natural la un infinit spațiu-timp.
Teoria sugerează, de asemenea, că extinderea spațiului și timpului depinde de punctul de vedere. În conformitate cu teoria generală a relativității timpului Alberta Eynshteyna și spațiu sunt indisolubil legate, prin urmare, termenul de spațiu-timp. Dacă doriți să menționez spațiul sau timpul singur, aveți nevoie pentru a împărți spațiul-timp matematic.
Entoni Agirre fizician, Universitatea din California din Santa Cruz
Se pare că răspunsul la această întrebare ca „dacă spațiul finit sau infinit?“ Aceasta poate depinde de modul în care definiți spațiul și timpul separat. Există un spațiu-timp pe care le învățăm de la Einstein. Putem împărți în timp și spațiu în diverse moduri. Acestea sunt toate valabile și produc aceleași rezultate în toate experimentele, dar au sensuri diferite încorporate, precum și în scopul de a atinge anumite obiective una valori mai convenabil decât altele.
Dacă aveți un infinit spațiu-timp, caz în care se poate rupe în jos, astfel încât universul poate obține în final și în expansiune. Acesta poate fi extins la infinit, și să devină infinit de mare, dar finită. Sau este același spațiu-timp poate fi împărțit în așa fel încât spațiul este infinit, dincolo de infinit, universul se extinde.
Universul inflaționist în domeniul inflației este o oprire naturală divizia sa, în acest caz, Universul este aproape omogen. Există un univers care este spațial infinit.
Inflația dă naștere la un univers infinit omogen, care se poate transforma în ceva asemănător cu al nostru. Este extraordinar că putem forma ipoteza unei astfel de realitate bogată, mai multe fațete și interesant în care universul este infinit.
infinit real
Întrebarea dacă universul este infinit, se referă la un tip de infinit de Aristotel, potențialul infinit, ne putem imagina, dar nu se poate vedea. Dar există un alt tip de infinit în funcție de Aristotel, sunt practic nelimitate.
În acest caz, un obiect pe care putem măsura este infinit.
Această infinitate reală ar fi în gaura neagră, care se formează atunci când un obiect masiv, cum ar fi o stea începe să se prăbușească. Teoretic, acest lucru duce la o densitate de masă infinită la un moment dat. Dar dacă există infinit al universului?
„Gaura neagra - nu neapărat un obiect solid, un fel de suprafață în univers“, spune Barrow - „Dacă intri, niciodată nu poate veni înapoi, deoarece pentru acest lucru trebuie să se miște mai repede decât viteza luminii, sau gravitația va fi mai puternică în gaura neagră cum ar fi. în cazul în care a distrus un nor gigant, care devine din ce mai strânsă și mai stricte. în cele din urmă, se formează în jurul suprafeței de ceea ce noi numim la orizont. Dacă sunteți pe orizontul unei găuri negre este foarte mare, ceea ce este, să zicem, un miliard de ori mai mare decât Soarele și apoi ați avut sentimentul ca și în cazul în care vă aflați într-o cameră mare, nimic ciudat. Dar, dacă încerci să ieși, atunci nu va funcționa. În aceeași gaură neagră totul începe să se deplaseze la centrul cu densitate nemarginit. Cu toate acestea, din exterior nu face poate fi văzut. Aceste efecte sunt izolate, ele nu pot afecta universul extern ".
„Acum mulți ani, Rodzher Penrouz făcut presupunerea, cunoscut sub numele de cenzura cosmică. Se afirmă că, dacă au singularități sau infinit s-au format în univers, și nimic nu le-ar putea opri, atunci ei ar fi fost întotdeauna în cadrul orizonturilor. Așa-numitul“ goi „singularități nu poate fi atât pe termen nelimitat, care ne afectează pe exterior, nu poate fi. În unele cazuri, teoria este dovedit, dar este departe de a fi o dovadă generală. Aceasta este o problemă de matematică foarte dificilă.“
Un alt tip de infinit, care poate fi numit infinit mici sau infinit divizibile. Dacă există supertochnyh conducători și creioane, am putea împărți tăiate în bucăți, care, de fiecare dată când devin mai mici?
Ellis crede că ideea absurdă. „Dacă vă păstrați degetele de la o distanță de 10 cm unul de altul și cred că între ele există o linie reală de puncte, la fel ca în matematică, apoi între degete este infinit incalculabil de puncte. Este absolut nerezonabil. Eu cred că acest lucru este o idee pur matematică care nu corespunde fizica.
Richard Feynman a spus odată că singurul lucru pe care ar dori să plece pentru generațiile viitoare, în cazul în care el a trebuit să plece un singur lucru, ar fi o declarație, „Substanța este făcută din atomi.“ Cred că avem motive să credem că o astfel de declarație poate fi atribuită în spațiu-timp, susținând natura sa discret. Intre degetele este un număr foarte mare de puncte de vânzare fizice, dar este finit și numărabil“.
În cazul în care spațiu-timp sunt părți indivizibile, atunci ea va fi cea mai mică scară distanța, lungimea cea mai scurtă. Teoriile fizice sprijină într-adevăr această idee, ceea ce sugerează că nu este nimic mai scurt decât așa-numita lungime Planck. Acesta este de aproximativ 10 -35 m (acest număr cu 34 de zerouri după virgulă). Metode moderne nu ne permit să ne apropiem de acest număr, chiar și în teorie, prezența unor dispozitive foarte puternice, am putea niciodată măsura ceva mai mică decât lungimea Planck.
Spațiu hot dog
Ellis a făcut importantă distincție. Pe de o parte, este conceptul matematic infinit (linia infinit divizibilă), pe de altă conceptul fizic, care se referă la cantitățile și fenomenele reale, care pot sau nu pot exista în natură. Dar există și un al treilea tip de infinit este, probabil, cel mai familiar pentru noi.
John D. Barrow, un cosmolog, Cambridge University
Putem identifica infinitul matematic, infinitatea fizică și infinitatea transcendental, exprimată de către teologi sau filosofi. Cu acest semn infinit transcendental, se pare că aproape toată lumea de pe stradă. Este un fel de cosmică toate. Ca un hot dog la snack bar - una cu totul.
În multe religii, totul se află în Dumnezeu sau o forță cosmică. Acest lucru este altceva decât ceea ce fac fizica si matematica. Acordați atenție la istoria ideilor în matematică și fizică, toată lumea poate face una dintre următoarele afirmații: „Eu cred sau nu cred în infinit matematic“, „Eu cred sau nu cred în infinit fizice“ sau „Eu cred sau nu cred în orice alt tip de infinit transcendent ".
Puteți alege oricare din punctele de vedere propuse. Și părerea este foarte divizată. Barrow si Aguirre lucra cu infinitul matematic. dar nu neglijați și fizică.
„Cred că la crearea teoriei, un infinit, este destul de natural,“ spune Aguirre. „Da, suntem ființe finite și pot realiza numai la sfârșitul universului, dar nu văd nici un motiv pentru a restricționa întregul univers, în principiu.“
Ellis, pe de altă parte, nu consideră că există infinitatea fizică, și puncte pentru potențiale probleme atunci când se utilizează infinit în argumente matematice legate de fizica. El se referă la un celebru matematician gând experiment David Hilbert - Hilbert hotel unde un număr infinit de camere si este acasa, la un număr infinit de persoane, astfel încât fiecare cameră este ocupată. Când vine un oaspete nou, am pus-o posibil? Desigur, este necesar să se ceară fiecare invitat să se mute la camera următoare, și un vizitator nou, în primul rând. Acest lucru este posibil deoarece n + 1 camera de acolo. Și dacă ați veni din nou un număr infinit de oaspeți? Prea ușor - cere doar fiecare invitat să se mute dintr-o cameră n n * 2. Se pare că hotelul este plin și în același timp, nu pot fi complete.
Din cauza unor astfel de paradoxuri Ellis consideră că trebuie să fim foarte atenți atunci când se utilizează infinit în contextul fizic.
Dzhordzh Ellis cosmolog, Universitatea din Cape Town
Voi clarifica. De multe ori, atunci când oamenii vorbesc despre infinit, ei au într-adevăr în minte ceva în cantități foarte mari. Infinity, în acest caz, este pur și simplu utilizat ca un cuvânt de cod. În acest caz, cred că ar trebui să evite cuvântul „infinit“ și vorbește despre un număr mare. În alte cazuri, oamenii folosesc infinit în sensul său profund, paradoxal, ca un hotel Hilbert, de exemplu. În opinia mea, în cazul în care argumentul este dependentă de un astfel de argument paradoxal, este fals și ar trebui să fie înlocuită cu o alta.
Astfel, oamenii de știință nu au ajuns la un consens cu privire la infinit dacă există în lumea reală sau nu. Din cauza lipsei de răspunsuri științifice specifice este logic să apeleze la filozofii.
Entoni Agirre fizician, Universitatea din California din Santa Cruz
Cred că ar trebui să combine eforturile de fizicieni și filozofi. În acest caz, fizicienii vor da vina pe filosofii este că ei nu cunosc știința și nu reprezintă ceea ce spun ei. Filozofii, de asemenea, uita-te la fizica a unui alt punct de vedere, atât fundamentul intelectual, comparativ cu oamenii de știință practice. Cred că un astfel de schimb moduri de gândire ar fi incredibil de valoroase.