Пространство и время

Простра́нство-вре́мя (простра́нственно-временно́й конти́нуум) — физическая модель, дополняющая  пространство равноправным[1] временны́м измерением и, таким образом, создающая  теоретико-физическую конструкцию, которая  называется пространственно-временным  континуумом. 

В соответствии с  теорией относительности, Вселенная  имеет три пространственных измерения  и одно временное измерение, и  все четыре измерения органически  связаны в единое целое, являясь  почти равноправными и (в определенных рамках, см.примечания ниже), способные  переходить друг в друга при смене  наблюдателем системы отсчета. 

В рамках общей теории относительности пространство-время  имеет и единую динамическую природу, а его взаимодействие со всеми  остальными физическими объектами (телами, полями) - есть гравитация. Таким  образом, теория гравитации в рамках ОТО есть теория пространства-времени (полагаемого в ней не плоским, а способным динамически менять свою кривизну). 

Пространство-время  непрерывно и с математической точки  зрения представляет собой многообразие, которое обычно наделяют лоренцевой метрикой.Содержание [убрать]

1 Современные представления

2 Понятие единого  «пространства-времени» в культуре  Анд

3 Примечания

4 См. также

5 Ссылки 

[править]

Современные представления 

Концепцию пространства-времени  допускает и классическая механика[2], но в ней это объединение искусственно, так как пространство-время классической механики — прямое произведение пространства на время, то есть пространство и время  независимы друг от друга. Однако уже  классическая электродинамика требует  при смене системы отсчета  преобразований координат, включающих время «наравне» с пространственными  координатами (т. н. преобразований Лоренца), если желать, чтобы уравнения электродинамики  имели одинаковый вид в любой  инерциальной системе отсчета; непосредственно  наблюдаемые временные характеристики электромагнитных процессов (периоды  колебаний, времена распространения  электромагнитных волн и т. п.) также  оказываются таким образом уже  в классической электродинамике  зависящими от системы отсчета (или, иначе говоря, от относительного движения наблюдателя и объекта наблюдения), то есть оказываются не «абсолютными», а определенным образом связаны с пространственным движением и даже положением в пространстве, что и явилось первым толчком для формирования современной физической концепции единого пространства-времени. 

Ключевым математическим отличием пространства-времени (пространства Минковского, или, в случае общей  теории относительности - четырехмерного многообразия с псевдоевклидовой метрикой соответствующей сигнатуры) от обычного (евклидова) 4-мерного пространства является то, что при вычислении расстояния значения времени и длин пространственных координат берутся  с противоположным знаком (в обычном  пространстве соответствующие значения равноправны для любой оси  координат и имеют одинаковый знак). 

В контексте теории относительности время неотделимо от трех пространственных измерений  и зависит от скорости наблюдателя[3] (см. собственное время). 

Концепция пространства-времени  сыграла исторически ключевую роль в создании геометрической теории гравитации. В рамках общей теории относительности  гравитационное поле сводится к проявлениям  геометрии четырехмерного пространства-времени, которое в этой теории не является плоским (гравитационный потенциал  в ней отождествлен с метрикой пространства-времени). 

Количество измерений, необходимых для описания Вселенной, окончательно не определено. Теория струн (суперструн), например, требовала наличия 10 (считая время), а теперь даже 11 измерений (в рамках М-теории). Предполагается, что дополнительные (ненаблюдаемые) 6 или 7 измерений свёрнуты (компактифицированы) до планковских размеров, так что  экспериментально они пока не могут  быть обнаружены. Ожидается, тем не менее, что эти измерения каким-то образом проявляют себя в макроскопическом масштабе. В самом старом — бозонном — варианте теория струн требует 26-мерного объемлющего пространства-времени; предполагается, что "лишние" измерения  этой теории также должны или могут (или есть надежда, что так) быть компактифицированы сперва до 10, сводясь таким образом  к теории суперструн, а потом уже, как упомянуто здесь чуть выше, до 4 обычных измерений. 

Первый развёрнутый  вариант модели естественного объединения  пространства и времени, пространство Минковского, был создан Германом Минковским в 1908 году[4] на основе специальной теории относительности Эйнштейна, а несколько  ранее (в 1905 году), ключевое продвижение  на этом пути сделал Анри Пуанкаре, заложивший основы четырехмерного пространственно-временного формализма.

[править]

Понятие единого  «пространства-времени» в культуре Анд

Капак Райми, начало года у инков, согласно Гуаману Поме де Айяла. 

Для инков время  совмещалось с пространством, как  это выражается уже в самом  слове кечуа pacha, что значит время  и пространство одновременно. Эта  синонимия между временем и пространством  обозначает, что первое показывалось конкретно и проецировалось на географическое пространство. Время Пача делилось на: настоящее — пача, и прошлое-будущее  — ньавпа-пача. И оно показывается идущим по кругу:

как назад, это обозначает термин ñawpa pacha — прошлое время,

так и вперед, ведь это же слово значит будущее время  и пространство впереди. 

По представлениям жителей Перу в XVI веке, время-пространство бесконечно, поскольку на вопросы  историка Сьеса де Леона к индейцам, постигли ли они, что Мир должен закончиться, они смеялись в ответ.[5]

[править]

Примечания