Это уже четвертая по счету тема. Просьба добровольцам тоже не забывать, какие темы они высказали желание осветить или может кто-то только сейчас выбрал какую то тему из списка. С меня репост и продвижение по соцсетям. А теперь наша тема: «теория струн»
Вы, наверное, слышали о том, что самая популярная научная теория нашего времени - теория струн, - подразумевает существование гораздо большего количества измерений, чем подсказывает нам здравый смысл.
Самая большая проблема у теоретических физиков - как объединить все фундаментальные взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное) в единую теорию. Теория суперструн как раз претендует на роль Теории Всего.
Но оказалось, что самое удобное количество измерений, необходимое для работы этой теории - целых десять (девять из которых - пространственные, и одно - временное)! Если измерений больше или меньше, математические уравнения дают иррациональные результаты, уходящие в бесконечность - сингулярность.
Следующий этап развития теории суперструн - М-теория - насчитала уже одиннадцать размерностей. А ещё один её вариант - F-теория - все двенадцать. И это вовсе не усложнение. F-теория описывает 12-мерное пространство более простыми уравнениями, чем М-теория - 11-мерное.
Конечно, теоретическая физика не зря называется теоретической. Все её достижения существуют пока что только на бумаге. Так, чтобы объяснить почему же мы можем перемещаться только в трёхмерном пространстве, учёные заговорили о том, как несчастным остальным измерениям пришлось скукожиться в компактные сферы на квантовом уровне. Если быть точными, то не в сферы, а в пространства Калаби-Яу. Это такие трёхмерные фигурки, внутри которых свой собственный мир с собственной размерностью. Двухмерная проекция подобный многообразий выглядит приблизительно так:
Таких фигурок известно более 470 миллионов. Которая из них соответствует нашей действительности, в данный момент вычисляется. Нелегко это - быть теоретическим физиком.
Да, это кажется немного притянутым за уши. Но может, именно этим и объясняется, почему квантовый мир так отличается от воспринимаемого нами.
Давайте немного окунемся в историю
В 1968 г. молодой физик-теоретик Габриэле Венециано корпел над осмыслением многочисленных экспериментально наблюдаемых характеристик сильного ядерного взаимодействия. Венециано, который в то время работал в ЦЕРНе, Европейской ускорительной лаборатории, находящейся в Женеве (Швейцария), трудился над этой проблемой в течение нескольких лет, пока однажды его не осенила блестящая догадка. К большому своему удивлению он понял, что экзотическая математическая формула, придуманная примерно за двести лет до этого знаменитым швейцарским математиком Леонардом Эйлером в чисто математических целях – так называемая бета-функция Эйлера, – похоже, способна описать одним махом все многочисленные свойства частиц, участвующих в сильном ядерном взаимодействии. Подмеченное Венециано свойство давало мощное математическое описание многим особенностям сильного взаимодействия; оно вызвало шквал работ, в которых бета-функция и ее различные обобщения использовались для описания огромных массивов данных, накопленных при изучении столкновений частиц по всему миру. Однако в определенном смысле наблюдение Венециано было неполным. Подобно зазубренной наизусть формуле, используемой студентом, который не понимает ее смысла или значения, бета-функция Эйлера работала, но никто не понимал почему. Это была формула, которая требовала объяснения.
Габриеле Венециано (Gabriele Veneziano)
Положение дел изменилось в 1970 г., когда Йохиро Намбу из Чикагского университета, Хольгер Нильсен из института Нильса Бора и Леонард Сасскинд из Станфордского университета смогли выявить физический смысл, скрывавшийся за формулой Эйлера. Эти физики показали, что при представлении элементарных частиц маленькими колеблющимися одномерными струнами сильное взаимодействие этих частиц в точности описывается с помощью функции Эйлера. Если отрезки струн являются достаточно малыми, рассуждали эти исследователи, они по-прежнему будут выглядеть как точечные частицы, и, следовательно, не будут противоречить результатам экспериментальных наблюдений. Хотя эта теория была простой и интуитивно привлекательной, вскоре было показано, что описание сильного взаимодействия с помощью струн содержит изъяны. В начале 1970-х гг. специалисты по физике высоких энергий смогли глубже заглянуть в субатомный мир и показали, что ряд предсказаний модели, основанной на использовании струн, находится в прямом противоречии с результатами наблюдений. В то же время параллельно шло развитие квантово-полевой теории – квантовой хромодинамики, – в которой использовалась точечная модель частиц. Успехи этой теории в описании сильного взаимодействия привели к отказу от теории струн.
Большинство специалистов по физике элементарных частиц полагали, что теория струн навсегда отправлена в мусорный ящик, однако ряд исследователей сохранили ей верность. Шварц, например, ощущал, что «математическая структура теории струн столь прекрасна и имеет столько поразительных свойств, что, несомненно, должна указывать на что-то более глубокое» 2
). Одна из проблем, с которыми физики сталкивались в теории струн, состояла в том, что она, как казалось, предоставляла слишком богатый выбор, что сбивало с толку.
Некоторые конфигурации колеблющихся струн в этой теории имели свойства, которые напоминали свойства глюонов, что давало основание действительно считать ее теорией сильного взаимодействия. Однако помимо этого в ней содержались дополнительные частицы-переносчики взаимодействия, не имевшие никакого отношения к экспериментальным проявлениям сильного взаимодействия. В 1974 г. Шварц и Джоэль Шерк из французской Высшей технической школы сделали смелое предположение, которое превратило этот кажущийся недостаток в достоинство. Изучив странные моды колебаний струн, напоминающие частицы-переносчики, они поняли, что эти свойства удивительно точно совпадают с предполагаемыми свойствами гипотетической частицы-переносчика гравитационного взаимодействия – гравитона. Хотя эти «мельчайшие частицы» гравитационного взаимодействия до сих пор так и не удалось обнаружить, теоретики могут уверенно предсказать некоторые фундаментальные свойства, которыми должны обладать эти частицы. Шерк и Шварц обнаружили, что эти характеристики в точности реализуются для некоторых мод колебаний. Основываясь на этом, они предположили, что первое пришествие теории струн закончилось неудачей из-за того, что физики чрезмерно сузили область ее применения. Шерк и Шварц объявили, что теория струн – это не просто теория сильного взаимодействия, это квантовая теория, которая, помимо всего прочего, включает гравитацию).
Физическое сообщество отреагировало на это предположение весьма сдержанно. В действительности, по воспоминаниям Шварца, «наша работа была проигнорирована всеми» 4
). Пути прогресса уже были основательно захламлены многочисленными провалившимися попытками объединить гравитацию и квантовую механику. Теория струн потерпела неудачу в своей первоначальной попытке описать сильное взаимодействие, и многим казалось бессмысленным пытаться использовать ее для достижения еще более великих целей. Последующие, более детальные исследования конца 1970-х и начала 1980-х гг. показали, что между теорией струн и квантовой механикой возникают свои, хотя и меньшие по масштабам, противоречия. Создавалось впечатление, что гравитационная сила вновь смогла устоять перед попыткой встроить ее в описание мироздания на микроскопическом уровне.
Так было до 1984 г. В своей статье, сыгравшей поворотную роль и подытожившей более чем десятилетние интенсивные исследования, которые по большей части были проигнорированы или отвергнуты большинством физиков, Грин и Шварц установили, что незначительное противоречие с квантовой теорией, которым страдала теория струн, может быть разрешено. Более того, они показали, что полученная в результате теория обладает достаточной широтой, чтобы охватить все четыре вида взаимодействий и все виды материи. Весть об этом результате распространилась по всему физическому сообществу: сотни специалистов по физике элементарных частиц прекращали работу над своими проектами, чтобы принять участие в штурме, который казался последней теоретической битвой в многовековом наступлении на глубочайшие основы мироздания.
Весть об успехе Грина и Шварца, в конце концов, дошла даже до аспирантов первого года обучения, и на смену прежнему унынию пришло возбуждающее ощущение причастности к поворотному моменту в истории физики. Многие из нас засиживались глубоко за полночь, штудируя увесистые фолианты по теоретической физике и абстрактной математике, знание которых необходимо для понимания теории струн.
Если верить учёным, то мы сами и всё вокруг нас состоит из бесконечного множества вот таких загадочных свернутых микрообъектов.
Период с 1984 по 1986 гг. теперь известен как «первая революция в теории суперструн». В течение этого периода физиками всего мира было написано более тысячи статей по теории струн. Эти работы окончательно продемонстрировали, что многочисленные свойства стандартной модели, открытые в течение десятилетий кропотливых исследований, естественным образом вытекают из величественной системы теории струн. Как заметил Майкл Грин, «момент, когда вы знакомитесь с теорией струн и осознаете, что почти все основные достижения физики последнего столетия следуют – и следуют с такой элегантностью – из столь простой отправной точки, ясно демонстрирует вам всю невероятную мощь этой теории» 5
. Более того, для многих из этих свойств, как мы увидим ниже, теория струн дает гораздо более полное и удовлетворительное описание, чем стандартная модель. Эти достижения убедили многих физиков, что теория струн способна выполнить свои обещания и стать окончательной объединяющей теорией.
Двумерная проекция трехмерного многообразия Калаби-Яу. Эта проекция дает представление о том, как сложно устроены дополнительные измерения
Однако на этом пути занимавшиеся теорией струн физики снова и снова натыкались на серьезные препятствия. В теоретической физике часто приходится иметь дело с уравнениями, которые либо слишком сложны для понимания, либо с трудом поддаются решению. Обычно в такой ситуации физики не пасуют и пытаются получить приближенное решение этих уравнений. Положение дел в теории струн намного сложнее. Даже сам вывод уравнений оказался столь сложным, что до сих пор удалось получить лишь их приближенный вид. Таким образом, физики, работающие в теории струн, оказались в ситуации, когда им приходится искать приближенные решения приближенных уравнений. После нескольких лет поражающего воображение прогресса, достигнутого в течение первой революции теории суперструн, физики столкнулись с тем, что используемые приближенные уравнения оказались неспособными дать правильный ответ на ряд важных вопросов, тормозя тем самым дальнейшее развитие исследований. Не имея конкретных идей по выходу за рамки этих приближенных методов, многие физики, работавшие в области теории струн, испытали растущее чувство разочарования и вернулись к своим прежним исследованиям. Для тех, кто остался, конец 1980-х и начало 1990-х гг. были периодом испытаний.
Красота и потенциальная мощь теории струн манили исследователей подобно золотому сокровищу, надежно запертому в сейфе, видеть которое можно лишь через крошечный глазок, но ни у кого не было ключа, который выпустил бы эти дремлющие силы на свободу. Долгий период «засухи» время от времени прерывался важными открытиями, но всем было ясно, что требуются новые методы, которые позволили бы выйти за рамки уже известных приближенных решений.
Конец застою положил захватывающий дух доклад, сделанным Эдвардом Виттеном в 1995 г. на конференции по теории струн в университете Южной Калифорнии – доклад, который ошеломил аудиторию, до отказа заполненную ведущими физиками мира. В нем он обнародовал план следующего этапа исследований, положив тем самым начало «второй революции в теории суперструн». Сейчас специалисты по теории струн энергично работают над новыми методами, которые обещают преодолеть встреченные препятствия.
За широкую популяризацию ТС человечеству стоило бы поставить памятник профессору Колумбийского университета (Columbia University) Брайану Грину (Brian Greene). Его вышедшая в 1999 году книга «Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории» стала бестселлером и получила Пулитцеровскую премию. Труд учёного лёг в основу научно-популярного мини-сериала с самим автором в роли ведущего – его фрагмент можно увидеть в конце материала (фото Amy Sussman/Columbia University).
кликабельно 1700 рх
А теперь давайте хоть немного попробуем понять суть этой теории.
Начнём с начала. Нулевое измерение - это точка. У неё нет размеров. Двигаться некуда, никаких координат для обозначения местонахождения в таком измерении не нужно.
Поставим рядом с первой точкой вторую и проведём через них линию. Вот вам и первое измерение. У одномерного объекта есть размер - длина, но нет ни ширины, ни глубины. Движение в рамках одномерного пространства очень ограничено, ведь возникшее на пути препятствие не обойдёшь. Чтобы определить местонахождение на этом отрезке, понадобится всего одна координата.
Поставим рядом с отрезком точку. Чтобы уместить оба эти объекта, нам потребуется уже двумерное пространство, обладающее длиной и шириной, то есть, площадью, однако без глубины, то есть, объёма. Расположение любой точки на этом поле определяется двумя координатами.
Третье измерение возникает, когда мы добавляем к этой система третью ось координат. Нам, жителям трёхмерной вселенной, очень легко это представить.
Попробуем вообразить, как видят мир жители двухмерного пространства. Например, вот эти два человечка:
Каждый из них увидит своего товарища вот таким:
А при вот таком раскладе:
Наши герои увидят друг друга такими:
Именно смена точки обзора позволяет нашим героям судить друг о друге как о двумерных объектах, а не одномерных отрезках.
А теперь представим, что некий объёмный объект движется в третьем измерении, которое пересекает этот двумерный мир. Для стороннего наблюдателя, это движение выразится в смене двумерных проекций объекта на плоскости, как у брокколи в аппарате МРТ:
Но для обитателя нашей Флатландии такая картинка непостижима! Он не в состоянии даже представить её себе. Для него каждая из двумерных проекций будет видеться одномерным отрезком с загадочно переменчивой длиной, возникающим в непредсказуемом месте и также непредсказуемо исчезающим. Попытки просчитать длину и место возникновения таких объектов с помощью законов физики двумерного пространства, обречены на провал.
Мы, обитатели трёхмерного мира, видим всё двумерным. Только перемещение предмета в пространстве позволяет нам почувствовать его объём. Любой многомерный объект мы увидим также двумерным, но он будет удивительным образом меняться в зависимости от нашего с ним взаиморасположения или времени.
С этой точки зрения интересно думать, например, про гравитацию. Все, наверное, видели, подобные картинки:
На них принято изображать, как гравитация искривляет пространство-время. Искривляет… куда? Точно ни в одно из знакомых нам измерений. А квантовое туннелирование, то есть, способность частицы исчезать в одном месте и появляться совсем в другом, причём за препятствием, сквозь которое в наших реалиях она не смогла бы проникнуть, не проделав в нём дыру? А чёрные дыры? А что, если все эти и другие загадки современной науки объясняются тем, что геометрия пространства совсем не такая, какой мы привыкли её воспринимать?
Тикают часики
Время добавляет к нашей Вселенной ещё одну координату. Для того, чтобы вечеринка состоялась, нужно знать не только в каком баре она произойдёт, но и точное время этого события.
Исходя из нашего восприятия, время - это не столько прямая, как луч. То есть, у него есть отправная точка, а движение осуществляется только в одном направлении - из прошлого в будущее. Причём реально только настоящее. Ни прошлое, ни будущее не существуют, как не существуют завтраки и ужины с точки зрения офисного клерка в обеденный перерыв.
Но теория относительности с этим не согласна. С её точки зрения, время - это полноценное измерение. Все события, которые существовали, существуют и будут существовать, одинаково реальны, как реален морской пляж, независимо от того, где именно мечты о шуме прибоя захватили нас врасплох. Наше восприятие - это всего лишь что-то вроде прожектора, который освещает на прямой времени какой-то отрезок. Человечество в его четвёртом измерении выглядит приблизительно так:
Но мы видим только проекцию, срез этого измерения в каждый отдельный момент времени. Да-да, как брокколи в аппарате МРТ.
До сих пор все теории работали с большим количеством пространственных измерений, а временное всегда было единственным. Но почему пространство допускает появление множественных размерностей для пространства, но время только одно? Пока учёные не смогут ответить на этот вопрос, гипотеза о двух или более временных пространствах будет казаться очень привлекательной всем философам и фантастам. Да и физикам, чего уж там. Скажем, американский астрофизик Ицхак Барс корнем всех бед с Теорией Всего видит как раз упущенное из виду второе временное измерение. В качестве умственного упражнения, попробуем представить себе мир с двумя временами.
Каждое измерение существует отдельно. Это выражается в том, что если мы меняем координаты объекта в одной размерности, координаты в других могут оставаться неизменными. Так, если вы движетесь по одной временной оси, которая пересекает другую под прямым углом, то в точке пересечения время вокруг остановится. На практике это будет выглядеть приблизительно так:
Всё, что Нео нужно было сделать - это разместить свою одномерную временную ось перпендикулярно временной оси пуль. Сущий пустяк, согласитесь. На самом деле всё намного сложнее.
Точное время во вселенной с двумя временными измерениями будет определяться двумя значениями. Слабо представить себе двумерное событие? То есть, такое, которое протяжённо одновременно по двум временным осям? Вполне вероятно, что в таком мире потребуются специалисты по составлению карты времени, как картографы составляют карты двухмерной поверхности земного шара.
Что ещё отличает двумерное пространство от одномерного? Возможность обходить препятствие, например. Это уже совсем за границами нашего разума. Житель одномерного мира не может представить себе как это - завернуть за угол. Да и что это такое - угол во времени? Кроме того, в двумерном пространстве можно путешествовать вперёд, назад, да хоть по диагонали. Я без понятия как это - пройти через время по диагонали. Я уж не говорю о том, что время лежит в основе многих физических законов, и как изменится физика Вселенной с появлением ещё одного временного измерения, невозможно представить. Но размышлять об этом так увлекательно!
Очень большая энциклопедия
Другие измерения ещё не открыты, и существуют только в математических моделях. Но можно попробовать представить их так.
Как мы выяснили раньше, мы видим трёхмерную проекцию четвёртого (временного) измерения Вселенной. Другими словами, каждый момент существования нашего мира - это точка (аналогично нулевому измерению) на отрезке времени от Большого взрыва до Конца Света.
Те из вас, кто читал про перемещения во времени, знают какую важную роль в них играет искривление пространственно-временного континуума. Вот это и есть пятое измерение - именно в нём «сгибается» четырёхмерное пространство-время, чтобы сблизить две какие-то точки на этой прямой. Без этого путешествие между этими точками было бы слишком длительным, или вообще невозможным. Грубо говоря, пятое измерение аналогично второму - оно перемещает «одномерную» линию пространства-времени в «двумерную» плоскость со всеми вытекающими в виде возможности завернуть за угол.
Наши особо философско-настроенные читатели чуть ранее, наверное, задумались о возможности свободной воли в условиях, где будущее уже существует, но пока ещё не известно. Наука на этот вопрос отвечает так: вероятности. Будущее - это не палка, а целый веник из возможных вариантов развития событий. Какой из них осуществится - узнаем когда доберёмся.
Каждая из вероятностей существует в виде «одномерного» отрезка на «плоскости» пятого измерения. Как быстрее всего перескочить из одного отрезка на другой? Правильно - согнуть эту плоскость, как лист бумаги. Куда согнуть? И снова правильно - в шестом измерении, которое придаёт всей этой сложной структуре «объём». И, таким образом, делает её, подобно трёхмерному пространству, «законченной», новой точкой.
Седьмое измерение - это новая прямая, которая состоит из шестимерных «точек». Что представляет собой какая-либо другая точка на этой прямой? Весь бесконечный набор вариантов развития событий в другой вселенной, образованной не в результате Большого Взрыва, а в других условиях, и действующей по другим законам. То есть, седьмое измерение - это бусы из параллельных миров. Восьмое измерение собирает эти «прямые» в одну «плоскость». А девятое можно сравнить с книгой, которая уместила в себя все «листы» восьмого измерения. Это совокупность всех историй всех вселенных со всеми законами физики и всеми начальными условиями. Снова точка.
Тут мы упираемся в предел. Чтобы представить себе десятое измерение, нам нужна прямая. А какая может быть другая точка на этой прямой, если девятое измерение уже покрывает всё, что только можно себе представить, и даже то, что и представить невозможно? Получается, девятое измерение - это не очередная отправная точка, а финальная - для нашей фантазии, во всяком случае.
Теория струн утверждает, что именно в десятом измерении совершают свои колебания струны - базовые частицы, из которых состоит всё. Если десятое измерение содержит себе все вселенные и все возможности, то струны существуют везде и всё время. В смысле, каждая струна существует и в нашей вселенной, и любой другой. В любой момент времени. Сразу. Круто, ага?
Физик, специалист по теории струн. Известен своими работами по зеркальной симметрии, связанными с топологией соответствующих многообразий Калаби-Яу. Широкой аудитории известен как автор научно популярных книг. Его «Элегантная Вселенная» была номинирована на Пулитцеровскую премию.
В сентябре 2013 года в Москву по приглашению Политехнического музея приехал Брайан Грин. Знаменитый физик, специалист по теории струн, профессор Колумбийского университета, он известен широкой публике в первую очередь как популяризатор науки и автор книги «Элегантная Вселенная». «Лента.ру» поговорила с Брайаном Грином о теории струн и недавних трудностях, с которыми столкнулась эта теория, а также о квантовой гравитации, амплитуэдре и социальном контроле.
Литература на русском языке: Kaku M., Thompson J.T. «Beyond Einstein: Superstrings and the quest for the final theory» и в чем заключался Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -
12. Измерение и его основные операции. Структурная схема измерения.
По ГОСТ 16263 Измерение – нахождение значения ФВ опытным путем с помощью спец технических средств. А также Измерение – познавательный процесс, заключающийся в сравнении путем физического эксперимента данной ФВ с известной ФВ, принятой за единицу измерения.
Основное уравнение измерения Q=q[Q], (где Q- значение ФВ, q –числовое значение ФВ). Суть измерения состоит в сравнении размера ФВ Q с размерами выходной величины, регулируемой многозначной мерой, q[Q]. В результате измерения устанавливают, что q[Q] < Q < (q+1)[Q].
Структурная схема измерения:
Измерительное преобразование - операция, при которой устанавливается взаимно однозначное соответствие между размерами в общем случае неоднородных преобразуемой и преобразованной ФВ. Измерительное преобразование описывается уравнением вида Q = k·F(X), где F - некоторая функция или функционал, k - линейное преобразование (пост величина).
Осн назначение измерительного преобразования - получение и преобразование информации об измеряемой величине. Его выполнение осуществляется на основе выбранных физических закономерностей.
Эта операция осуществляется посредством измерительного преобразователя - техн устройства, построенного на определенном физическом принципе и выполняющего одно частное измерительное преобразование.
Воспроизведение физической величины, заданного размера N [ Q ] - это операция, которая заключается в создании требуемой ФВ, с заданным значением и известным с оговоренной точностью.
Сравнение измеряемой ФВ с величиной, воспроизводимой мерой Q m ,- это операция, заключающаяся в установлении отношения этих двух величин: Q > O м, Q < Q м или Q = Q м. Точное совпадение величин не встречается. В результате сравнения близких или одинаковых величин Q и q m может быть лишь установлено, что < [Q].
Метод сравнения - совокупность приемов использования физических явлений и процессов для определения соотношения однородных величин. Далеко не каждую ФВ можно сравнить при этом с себе подобной. Все ФВ в зависимости от возможности создания разностного сигнала делятся на три группы: 1) ФВ, которые можно вычитать и => непосредственно сравнивать без предварительного преобразования. (Электр, магн и механ величины.) 2) ФВ, неудобные для вычитания, но удобные для коммутации, (световые потоки, ионизирующие излучения, потоки жидкости и газа.) 3) ФВ, характеризующие состояние объектов или их свойств, которые невозможно вычитать (влажность, концентрация веществ, цвет, запах и др.)
13. Основные элементы процесса измерений.
Измерение - сложный процесс, включающий в себя взаимодействие целого ряда его структурных элементов. К ним относятся: измерительная задача, объект измерения, принцип, метод и средство измерения и его модель, условия измерения, субъект измерения, результат и погрешность измерения.
Задача (цель) любого измерения заключается в определении значения выбранной (измеряемой) ФВ с требуемой точностью в заданных условиях. Постановку задачи измерения осуществляет субъект измерения – человек. При постановке задачи конкретизируется объект измерения, в нем выделяется измеряемая ФВ и определяется (задается) требуемая погрешность измерения.
Объект измерения - это реальный физический объект, свойства которого характеризуются одной или несколькими измеряемыми ФВ. Он обладает многими свойствами и находится в многосторонних и сложных связях с другими объектами. Субъект измерения - человек принципиально не в состоянии представить себе объект целиком, во всем многообразии его свойств и связей. Вследствие этого взаимодействие субъекта с объектом возможно только на основе математической модели объекта. Математическая модель объекта измерения - это совокупность математических символов (образов) и отношений между ними, которая адекватно описывает интересующие субъекта свойства объекта измерения. Математическая модель строится до выполнения измерения в соответствии с решаемой задачей на основе априорной информации. Априорная информация - информация об объекте измерения, известная до проведения измерения.
Измеряемая величина - это ФВ, подлежащая определению в соответствии с измерительной задачей.
Измерительная информация, т.е. информация о значениях измеряемой ФВ, содержится в измерительном сигнале. Измерительный сигнал - это сигнал, содержащий количественную информацию об измеряемой ФВ. Он поступает на вход СИ, при помощи которого преобразуется в выходной сигнал, имеющий форму, удобную либо для непосредственного восприятия человеком (субъектом измерения), либо для последующей обработки и передачи.
Принцип измерений - совокупность физических принципов, на которых основаны измерения.
Метод измерения - это прием или совокупность приемов сравнения измеряемой ФВ с ее единицей в соответствии с реализованным принципом измерения. Метод измерения должен по возможности иметь миним погрешность и способствовать исключению систематических погрешностей или переводу их в разряд случайных.
Метод измерений реализуется в средстве измерений - техническом средстве, используемом при измерениях и имеющем нормированные метрологические свойства (ГОСТ 16263-70). Метрологические характеристики - это характеристики свойств СИ, которые оказывают влияние на результат измерений и его погрешности и предназначены для оценки технического уровня и качества СИ, а также определения результатов измерений и расчетной оценки характеристик инструментальной составляющей погрешности измерений.
В процессе измерения важную роль играют условия измерения - совокупность влияющих величин, описывающих состояние окружающей среды и средства измерений. Влияющая величина - это физическая величина, не измеряемая данным СИ, но оказывающая влияние на его результаты. Различают нормальные, рабочие и предельные условия измерений. Нормальные условия измерений (задаются в нормативно-технической документации на СИ.) - это условия, при которых влияющие величины имеют нормальные или находящиеся в пределах нормальной области значения.
Конечной целью любого измерения является его результат - значение ФВ, полученное путем ее измерения. Оценивают качество результата измерения, т.е. точность, достоверность, правильность, сходимость, воспроизводимость и размер допускаемых погрешностей.
Погрешность - это отклонение Х результата измерения Х изм от истинного значения Х нс измеряемой величины, определяемое по формуле Х = X изм – X ис.
Субъект измерения - человек - оактивно воздействует на процесс измерения и осуществляет:
Постановку измерительной задачи;
Сбор и анализ априорной информации об объекте измерения;
Анализ адекватности объекту измерения выбранной модели;
Обработку результатов измерений.
Когда кто-то говорит о «разных измерениях», мы почему-то сразу начинаем думать о параллельных вселенных – альтернативных реальностях, существующих параллельно нашей, в которых все устроено по-другому. Однако реальность измерений и роли, которую они играют в организации нашей Вселенной, заставляет отойти от такого подхода и задуматься об измерениях внутри одной Вселенной, а не совокупности параллельных.
В действительности измерения — это разные грани того, что мы понимаем под реальностью и как мы ее воспринимаем. С детства мы знакомы с тремя измерениями, которые окружают нас — это то, что мы называем длиной, шириной и глубиной. В школе мы называли это осями X, Y и Z. Ученые предполагают, что помимо этих трех видимых измерений, есть и другие. Так, согласно теории суперструн, Вселенная существует в десяти различных измерениях, которые определяют саму Вселенную, фундаментальные силы природы и все элементарные частицы в ней.
Три видимых измерения
Итак, три измерения, которые мы можем воспринимать, это те самые оси X, Y и Z. Первое измерение - это ось X, длина. Объект, существующий только в одном измерении - это прямая линия. Если добавить к этому второе измерение - ось Y, ширину - то получится уже двухмерное изображение, например, квадрат или прямоугольник. И, наконец, третье измерение - ось Z, глубина - делает объект объемным. Так, квадрат становится кубом, а прямоугольник - параллелепипедом. Они существуют в трех измерениях, у них есть ширина, длина и глубина, что делает их объемными.
Помимо этих трех измерений выделяют еще семь, которые не так легко сразу назвать и которые мы не воспринимает так же легко, как первые три. Но они все оказывают прямое воздействие на Вселенную и делают реальность такой, какой мы ее знаем.
Время как одно из измерений
Четвертым измерением ученые считают время. Это еще одно измерение, которые мы умеем воспринимать, просто не всем приходит в голову считать время измерением. В совокупности с тремя другими измерениями знание положения объекта во времени позволяет определить его положение во Вселенной.
Остальные шесть измерений гораздо сложнее поддаются восприятию, и даже далеко не всем ученым они подвластны. Тем не менее, давайте попробуем разобраться.
Шесть дополнительных измерений
В соответствии с теорией суперструн, пятое и шестое измерение возникают там же, где и возможные другие миры. Если бы мы могли воспринять пятое измерение , мы бы увидели мир, который немного отличается от нашего, и смогли бы оценить сходства и различия между ними.
В шестом измерении мы бы увидели уже целую совокупность возможных миров, и смогли бы расположить на открывшейся плоскости все Вселенные, которые зародились так же, как и наша, с Большого Взрыва. Теоретически, овладев пятым и шестым измерениями, человек мог бы путешествовать во времени, в том числе выбрать другое будущее.
В седьмом измерении мы получаем доступ к возможным мирам, которые начались с другими начальными условиями. Если на предыдущих двух уровнях Вселенные начинались с Большого взрыва, а затем развивались по-разному, то в новом измерении отличаются и изначальные условия. В восьмом измерении появляется еще одна плоскость всех возможных историй развития Вселенной, каждая из которых начинается с разных начальных условий и разветвляется бесконечным числом возможных способов.
Наконец, в девятом измерении появляется возможность сопоставить все эти сценарии Вселенной, с разными начальными условиями и разными путями дальнейшего развития. Десятое измерение - это точка, в которой мы можем охватить все возможное и вообразимое. За пределами этого финального измерения мы не можем представить ничего, это граница того, что мы можем постичь в различных измерениях.
Эти шесть дополнительных измерений (с пятого по десятое), которые мы ощущаем и не постигаем в обычной жизни, согласно теории струн, объясняют фундаментальные природные взаимодействия. То, что мы можем воспринимать только три измерения (те самые оси X, Y, Z и время), говорит о том, что либо все остальные измерения очень компактны и представлены в мельчайшем масштабе, либо мир существует в трехмерном подмногообразии соответствующем бране, где все известные частицы будут ограничены. Брана в теории струн - это фундаментальный многомерный физический объект такой размерности меньшей размерности пространства, где он находится. Если дополнительные измерения компактны, то они, скорее всего, представлены в форме многообразия Калаби-Яу (см. изображение).
Теория струн, как и другие претенденты на то, чтобы объяснить, как устроен мир, предлагает примирить физику элементарных частиц с существованием гравитации. Это попытка объяснить, как взаимодействуют силы в нашей Вселенной и как могут быть устроены другие существующие или возможные Вселенные. И для этого нужно предположить существование десяти измерений.
Наши органы чувств не замечают эти измерения, но они могли определять формирование Вселенной еще с самого начала ее возникновения. Ученые считают, что если бы они могли посмотреть назад во времени и с помощью телескопов, они бы увидели свет ранней Вселенной, испущенный миллиарды лет назад, и узнали, как эти дополнительные измерения могли повлиять на эволюцию космоса.
В самой середине любого торнадо или урагана.а также любого события,которое происходит в нами или вокруг нас- есть магическая энергия, где все сбалансировано.
Эта энергия известна как Энергия Нулевой Точки, Альберт Эйнштейн впервые представил ее нашему вниманию. Нулевая Точка – это естественное состояние покоя всех вещей.
Это энергия, в которой мы будем жить каждый день. Это энергия Новой Энергии.
Добро пожаловать в Нулевую Точку. Мы уже в ней.
Понимаете,в Новой энергии все явления возникают уже в 12-м измерении
Многим людям кажется,что они сейчас застряли на месте,но это просто свойство взгляда на мир из множества точек одновременно
И если я часто говорю вам о признакахнепонятнх ощущений,на которые многие жалуются и которые врачи описать не могут,то скажу еще,что уже есть люди,которые начинают комфортно чувствовать себя в новых телах. Они стали усваивать новые частоты
Нет никакой Formula-1.никакой гонки! Вам кажется,что время ускорило свое движение и что вы не успеваете?
Но время прекрасно в любой данный момент
Перезагрузка - одна из областей, которые отреагировали, поскольку компьютеры повсюду отказывают. В частности устройства хранения данных, которые вы называете накопителями на жестких дисках, являются самыми чувствительными и наименее приспосабливаемыми более высокой энергии.
Вы уже видели и продолжите получать опыт необъяснимых отказов в этой области, особенно в больших системах. Кристаллы переподключаются, чтобы приспособиться к более высокой энергии так же, как физическое тело.
Так вот,та энергия,что поступает к нам и усваивается сейчас-это Сексуальная энергия,кундалини,спиральная энергия,та,что заворачивает торнадо и события вокруг нас
Это более высокий дух, движущийся в новом транспортном средстве. Это возбудит физическое существо, поскольку процесс старения, который медленно иссушает физическое тело, замедляется и останавливается, оно находит волну энергии. Поскольку это почувствует большинство людей как увеличение сексуальной энергии, энергии жизненной силы.
Это вызывает большой стресс у нас. У нас нет ни слов ни понятий,чтобы обьяснить ее.
Но это- НОВАЯ энергия.
Я наблюдаю за ее ходом по показателям солнечного ветра,который найболее силен как раз в меситах,заповеданных,как спасение человечества. Это зона повышенной активности солнечного ветра,гравитации.Это зона от 4 до 4 часов астрономического времени
,то есть от 60-до 90 градуса восточной и западной долготы.
В западном полушарии вы сами может посмотреть координаты по карте
Это вас сильно удивит
А пока посмотрите на картину роста протонового потока. Бывает,когда
ни один из показателей магитометров не указывает на какие либо особенности. Раньше я вам часто рассказывал о них. Но сейчас появились неучтенные еще наукой параметры. Один из них Протоновый поток и гамма излучение.
Его чувствует все мое тело. В большей степени или меньшей-это уже другой вопрос. Но когда борлит в подзатылочном центре,который есть центр распредения всех энергий в организме.тогда я точно могу сказать и без приборов-ПРОТОНОВЫЙ ПОТК ЗАШКАЛИВАЕТ.
Вы можете сами регулярно смотреть на таблицу и сравнивать со свим самочувствием
Оригинал взят у lana_artifex в Теория Струн - 11 измерений реальности
« …в теоретической физике нам удается объяснить то, что мы уже не можем себе представить » — Лев Давидович Ландау
Как уже упоминалось выше, самая большая проблема у теоретических физиков — как объединить все 4 фундаментальных взаимодействия (гравитационное, электромагнитное, слабое (радиоактивное) и сильное (ядерное)) в единую "Теорию Всего" (Теорию квантовой гравитации). Теория струн (ТС) вполне может претендовать на роль этой теории, так как способна описать все эти взаимодействия. Однако за такую универсальность приходится платить сложностью и некоторой неуклюжестью теории - необходимо работать в 10-мерном пространстве времени, в котором 9 пространственных и 1 временное измерение. Если измерений больше или меньше (а физики с математиками пробовали по-всякому, стартанув с 4х)), математики уже не смогут помочь в обосновании — математические уравнения будут давать иррациональные результаты, уходящие в бесконечность.
Следующий этап развития ТС (М-теория) — насчитала уже 11 измерений. Но математический аппарат, который пытались подогнать математики под это число, снова был неубедительным. И тогда возникла F-теория, она описывает уже 12 измерений уже более простыми уравнениями.. Продолжение следует). Пока что решено остановиться на 10 измерениях +1 временное, а математики с физиками по-прежнему плохо спят по ночам.
Чтобы понять основную идею ТС, сначала нужно немного вникнуть в суть её ближайшего конкурента - стандартной модели. В СМ предполагается, что материя и взаимодействия описываются определенным набором частиц, которые можно поделить на следующие группы: кварки, лептоны, бозоны. Отличие ТС состоит в том, что её основа - не частицы, а ультрамикроскопические квантовые струны, которые совершают колебания. Причем разные режимы колебаний (а стало быть, разные частоты колебаний) соответствуют различным частицам стандартной модели (так как у всех частиц в СМ разные энергии). Здесь важно понимать, что струна не представляет собой никакую материю, а по сути является энергией, и поэтому ТС как бы намекает, что всё, что существует, состоит из энергии.
Самую простую, хотя, может, и не очень удачную аналогию, какую я могу придумать для наглядности - это огонь: когда вы на него смотрите, кажется, что он материален, вроде бы как объект, который можно потрогать, но на деле - просто энергия, которую нельзя потрогать. Только в отличие от огня, через струну или струны нельзя пропустить руку, т. к. колеблющаяся струна - это как бы возбужденное состояние пространства, которое становится осязаемым.
И вот еще одно фантастическое свойство ТС
Одна из причин, почему мы не можем наблюдать остальные измерения — локализация — состоит в том, что дополнительные измерения не столь малы, однако в силу ряда причин все частицы нашего мира локализованы на четырёхмерном листе в многомерной вселенной (мультивселенной) и не могут его покинуть. Этот четырёхмерный лист (брана) и есть наблюдаемая часть мультивселенной. Поскольку мы, как и вся наша техника, состоим из обычных частиц, то мы в принципе неспособны взглянуть вовнутрь.
Бра́на (пространство Калаби-Яу) в теории струн — гипотетический фундаментальный многомерный физический объект размерности, меньшей, чем размерность пространства, в котором он находится.Z
Единственная возможность обнаружить присутствие дополнительных измерений — гравитация. Гравитация, будучи результатом искривления пространства-времени, не локализована на бране, и потому гравитоны и микроскопические чёрные дыры могут выходить наружу. В наблюдаемом мире такой процесс будет выглядеть как внезапное исчезновение энергии и импульса, уносимых этими объектами.
И тут, как часто бывает в физике, возникает стандартная проблема: ТС нуждается в экспериментальной проверке, однако ни один из вариантов теории не даёт однозначных предсказаний, которые можно было бы проверить в критическом эксперименте . Таким образом, ТС находится пока в «зачаточной стадии»: она обладает множеством привлекательных математических особенностей и может стать чрезвычайно важной в понимании устройства Вселенной, но требуется дальнейшая разработка для того, чтобы принять её или отвергнуть. Поскольку ТС, скорее всего, нельзя будет проверить в обозримом будущем в силу технологических ограничений, некоторые учёные сомневаются, заслуживает ли данная теория статуса научной, поскольку, по их мнению, она не соответствует критерию Поппера (нефальсифицируема).
Разумеется, это само по себе не является основанием считать ТС неверной. Часто новые теоретические конструкции проходят стадию неопределённости, прежде чем, на основании сопоставления с результатами экспериментов, признаются или отвергаются (например, уравнения Максвелла). Поэтому и в случае ТС требуется либо развитие самой теории, то есть методов расчёта и получения выводов, либо развитие экспериментальной науки для исследования ранее недоступных величин.
Кстати, ТС также позволяет обнаружить микроскопические "чёрные дыры", многие следствия ТС предсказал Стивен Хокинг.
Моё мнение — данная теория обладает огромным потенциалом, и мне близка мысль, что всё в мире "звучит", в т.ч. и мы сами. В следующих постах буду рассказывать, как можно развивать эту теорию, приходя к шокирующим выводам. Пока что всё это напоминает смесь фантастики и эзотерики, но всё может измениться в любой момент!
