Развлекательный журнал

Например, поверхности шара. У нее это основная область, но двигаясь по ней, вы никогда не дойдете до края.

Вопрос о том, конечна Вселенная, или бесконечна, по-прежнему является загадкой современности, при этом существуют математические модели, учитывающие обе эти функции. Происходят какие-то бесконечные объекты во Вселенной — эта проблема также вызывает неподдельный интерес ученых.

В апреле этого года философы, космологи и физики собрались в кембриджском университете в рамках конференции по философии, космологии, обсуждать эту тему.

Бесконечности, которые не

Люди изучали бесконечность и ее отношение к действительности в течение долгого времени.

Джон Далее Курганкосмолог, Cambridge university

Изучение бесконечности началось еще в эпоху Аристотеля. Это четко разделить на два вида бесконечности. Один назвал потенциальной бесконечностью, которая встречалась в его описании мира. К ней можно отнести списки, которые не имеют конца. Это, например, обычные числа: один, два, три, четыре, пять и так далее до бесконечности, которые не могут быть достигнуты. В космологии есть много подобных бесконечностей. Таким образом, Вселенная, вероятно, бесконечный размер или бесконечный возраст, или она может просуществовать еще бесконечно долго. Это все потенциальные бесконечности, которые мы не можем доказать, мы просто говорим, что те или другие вещи бесконечны

Большинство признает, что потенциальная бесконечность есть, но никто не знает наверняка, действительно ли это так.

Джордж Эллискосмолог, university of cape town

Когда вы смотрите на Вселенную, исследованию строго ограничены, так как Вселенная существует в течение конечного интервала времени, примерно 14 миллиардов лет. Свет движется с постоянной, постулированной еще в 1905 году Альберт Эйнштейн скорости, таким образом, вы можете видеть на расстоянии не больше, чем 14 млрд. световых лет. Не может быть, чтобы увидеть бесконечность. Это очень похоже на то, как когда вы стоите на башне и посмотрите вдаль, вы сможете увидеть все до горизонта, но не может выйти за него. Но есть возможность сесть на самолет и лететь в другое место на планете. В случае, если Вселенная диапазон такой, что мы не можем изменить точку обзора, мы застряли на одном месте и мы можем видеть Вселенную только с этой точки зрения и на конечное расстояние.

Но даже эти границы на уровне 14 миллиардов лет, на которую ссылается Эллис, скорее, теория, чем реальные факты. Мы знаем, что в настоящее время Вселенная расширяется, и если мы будем в этом случае мы идем в обратном направлении, вы в конечном итоге достигает точки во времени, Большой Взрыв, который мы называем началом нашей Вселенной. Тем не менее, общепринятые физические теории, общая теория относительности, и квантовая физика, не принимать во внимание этот момент. В настоящее время не существует теории, описывающей этот случай, не только количество «якобы» теорий.

Джордж Эллискосмолог, university of cape town

Некоторые из этих теорий говорит, что в начале никогда не было, другие утверждают, что был. Мы стараемся делать более или менее разумные предположения. Но мы не можем проводить никаких экспериментов, доказывающих то или иное предположение, поскольку для этого нет достаточного количества энергии.

При Большом Взрыве, находится за пределами досягаемости современных теорий, однако существует общая модель, которая объясняет первые моменты после него. Например, космическая инфляция. Энтони Агирре из Калифорнийского университета в Санта-Крузе считает, что она может сказать нам кое-что о расширении Вселенной.

Энтони Агиррефизик, Калифорнийский университет в Санта-Крузе

Инфляция – это концепция, согласно которой, на ранней стадии Вселенная расширялась экспоненциально, удваиваясь в размере, в сотни раз в течение короткого периода времени. Эта теория предполагает, что много ошибок, многие из которых оказались правдивыми, и некоторые могут быть проверены в ходе следующих экспериментов. Это вселяет в нас веру в инфляции, но также имеет очень интересные побочные эффекты.

Одним из таких побочных эффектов говорит о том, что инфляция, возможно, продолжалось с разной скоростью в различных областях Вселенной. В каком-то регионе, быстрое удвоение в размере остановится через некоторое время, в конечном итоге сформировать обозримую Вселенную, как наша. В других регионах из-за пространственных изменений инфляции может длиться вечно.

Энтони Агиррефизик, Калифорнийский университет в Санта-Крузе

У нас есть бесконечное пространство-время, и не потому, что мы решили, что пространство-время бесконечно, и потому, что мы учитывали процесс, что, естественно, приводит к бесконечной в пространстве-времени.

Теория также предполагает, что расширение пространства и времени зависит от точки зрения. В соответствии с общей теорией относительности Альберта Эйнштейна время и пространство неразрывно связаны между собой, отсюда и термин пространство-время. Если вы хотите отметить пространство или время отдельно, необходимо разделить пространство-время математически.

Энтони Агиррефизик, Калифорнийский университет в Санта-Крузе

Оказывается, что ответ на такой вопрос, как «является ли пространство конечным или бесконечным?» может зависеть от того, как вы определяете место и время отдельно. Пространство-время, как учит нас Эйнштейн. Мы можем разделить его на пространство и время различными способами. Все это применимо и дают те же результаты во всех опытах, но в них другой смысл, и для достижения определенных целей, одни ценности, является более удобным, чем другие.

Если вы будете иметь бесконечное пространство-время, в этом случае вы можете разбить его так, что Вселенная может быть конечной и расширяющейся. Он может расширяться бесконечно и стать бесконечно большой, но конечный. Или это то же пространство-время может быть разделена таким образом, что пространство будет бесконечным, выходит бесконечная, расширяется Вселенная.

В инфляционной Вселенной, в местах остановки инфляции происходит естественное распределение ее, в этом случае Вселенная близка к однородности. Возникает Вселенная, которая является пространственно бесконечен.

Инфляция порождает гомогенным бесконечным вселенным, которые могут превратиться в нечто похожее на наши. Это здорово, что мы можем создавать предположения о столь же богатый, разнообразный и интересный факт, в которой Вселенная бесконечна.

Текущее бесконечности

Вопрос о том, является ли Вселенная бесконечной, в отношении одного типа бесконечности Аристотель, потенциальную бесконечность, которую мы можем представить, но мы никогда не можем видеть. Но есть другой тип бесконечности по Аристотелю, актуальную бесконечность.

В этом случае некий объект, который мы можем измерить, является бесконечным.

Такова реальная бесконечность может возникнуть черная дыра, которая возникла, когда массивный объект, например, звезда, начинает крошиться. В теории это приводит к бесконечной плотности материи в одном месте. Но есть такое бесконечность Вселенной?

«Черная дыра — опциональный жесткий объект, это своего рода поверхность в Пространстве», — говорит Барроу, — «Если вы проникнете внутрь, то никогда не вернуться назад, потому что для этого необходимо двигаться быстрее скорости света, в противном случае гравитация окажется сильнее. В черной дыре, как бы рушится гигантская туча, которая становится все плотнее и плотнее. В конечном счете, вокруг нее, образуют поверхность, который мы называем горизонтом. Если вы в ближайшем будущем очень большой черной дыры, которая, скажем, в миллиард раз больше Солнца, то у вас сложится ощущение, как будто вы находитесь в большой комнате, ничего особенного. Но если вы пытаетесь выбраться оттуда, то у вас ничего не выйдет. В самой черной дыре все начинает двигаться к центру с любой плотностью. Но снаружи это не видно. Эти эффекты, они изолированы, они не могут повлиять на внешний Космос».

«Много лет назад Роджер Пенроуз сделал предположение, известный как космическая цензура. Он говорит, что если бы singularity или бесконечность того, чтобы сформировать во Вселенной, и ничто не могло их остановить, то они всегда находились в пределах горизонтов. Так называемых «голых» сингулярностей быть не может, следовательно, бесконечности, которые влияют на нас, на внешней стороне, быть не может. В некоторых случаях теория не доказана, но это далеко от общего доказательство. Это очень трудная математическая задача».

Другой вид бесконечности, который может существовать, называется бесконечно малой или бесконечно делимой. При наличии суперточных линеек и карандашей, мы могли бы разделить участок на части, которые с каждым вдруг становятся мельче?

Эллис думает, что эта мысль нелепа. «Если вы держите пальцы на расстоянии 10 см друг от друга, и вы думаете, что между ними существует реальная линия из точек, как в математике, то между пальцами находится неисчислимая бесконечность точек. Это абсолютно бессмысленные. Я думаю, что это чисто математическая идея, которая не соответствует физике.

Ричард Фейнман однажды сказал, что единственное, что он хотел бы оставить будущим поколениям, если бы ему пришлось оставить одну вещь, это было бы заявление, что «Вещество состоит из атомов». Я думаю, что у нас есть серьезные основания полагать, что такое заявление можно отнести и к пространству, и времени, утверждает, что ее дискретную природу. Между пальцами находится очень большое количество физических точек, но это конечно и исчисляемо».

Если пространство-время суть неделимые части, то должен быть и маленький масштаб расстояния, самая короткая длина. Физические теории действительно поддерживают эту идею, считая, что нет ничего короче, чем так называемая длина Планка. Это примерно 10-35 м (это число с 34 нулями после запятой). Современные методы позволяют нам приблизиться к этому числу, даже в теории, когда очень мощных приборов, мы никогда не могли измерить что-то меньше, чем длина Планка.

Космический хот-доги

Эллис сделал важное разделение. С одной стороны, есть математическое понятие бесконечности (линия бесконечно делима), на другой-физической концепции, которая касается реальных ценностях и явлений, которые могут или не могут существовать в природе. Но есть и третий тип бесконечности, вероятно, самый известный нам.

Джон Далее Курганкосмолог, Cambridge university

Мы можем различать математические бесконечности, физическая бесконечность и трансцендентные бесконечности, о которых говорили богословы или философы. С этой трансцендентной бесконечностью знаком, кажется, что почти каждый на улице. Это, своего рода, космический все. Как хот-доги в ресторане — один со всем.

Во многих религиях абсолютно все заключено в Бога или какие-то космические силы. Это что-то другое, чем то, с чем имеют дело физики и математики. Обратите внимание на историю идей в математике и физике, каждый может сделать одно из следующих утверждений: «я верю, или не верю в математические бесконечности», «я верю или я не верю в физической бесконечности» или «я верю или я не верю в любой другой тип трансцендентной бесконечности».

Вы можете выбрать любой из предлагаемых точек зрения. И мнения действительно разделяются. Курган и Агирре, работают с математическими бесконечностями , но не стоит пренебрегать и физической.

«Я думаю, создание теорий, которые содержат бесконечность, это совершенно естественно», — сказал Агирре. «Да, мы конечные существа, и мы можем понять, только конечную часть Вселенной, но я не вижу причин, зачем ограничивать вся Вселенная в принципе».

Эллис, с другой стороны, считает, что физическая бесконечность есть, и указывает на потенциальные проблемы при использовании бесконечности в математических аргументов, которые имеют отношения к физике. Обращается на известный мысленному эксперименту математика Давида Гилберта — отель Гильберта, в котором бесконечное количество комнат и живет бесконечное количество гостей, таким образом, каждая комната занята. Когда приходит новый постоялец, его можно разместить? Конечно, для этого нужно попросить каждого гостя, чтобы войти в другую комнату, и нового посетителя разместить в первую очередь. Это возможно, поскольку n+1-i, комната не существует. И если придет снова, бесконечное количество гостей? Тоже просто – достаточно попросить каждого гостя из комнаты n переместить в комнату n*2. Оказывается, что отель полон и неполон одновременно.

Из-за подобных парадоксов Эллис считает, что мы должны быть очень осторожны, используя бесконечности в физическом контексте.

Джордж Эллискосмолог, university of cape town

Я объясню. Часто, когда люди говорят о бесконечности, на самом деле имеют в виду что-то в очень больших количествах. Бесконечность в этом случае используется только в качестве кодового слова. В этом случае, я думаю, что стоит избегать слова «бесконечность» и говорит только о большом количестве. В других случаях люди используют бесконечности в его глубоком, парадоксальном, смысле, hotel Hubert, например. На мой взгляд, если аргумент зависит от такого парадоксального аргумента, то оно является ложным и должно быть заменено другим.

Таким образом, ученые приходят к единому мнению о том, существует ли бесконечность в реальном мире, или нет. Из-за отсутствия конкретных научных ответов, имеет смысл обратиться к философам.

Энтони Агиррефизик, Калифорнийский университет в Санта-Крузе

Я думаю, что стоит объединить усилия физиков и философов. В этом случае будет физика упрекать философов в том, что они не знают науки и не знают, о чем говорят. Философы же взглянуть на физику с другой точки зрения, как на интеллектуальный фонд, по сравнению с практической ученые. Я думаю, что похожа на обмен образами мышления был бы чрезвычайно ценной.