f105
| 5 |
|---|
Общая теория относительности и кривизна.
...Мы говорили, что материя искривляет пространство, определяет геометрию Вселенной, «гиперповерхности Вселенной». Но в общей теории относительности кривизна может быть только положительной или нулевой. В нашем окружении мы видим скопления масс: Солнце, планеты, звёзды и т.д. Между ними — что-то, что мы принимаем за пустоту. Но существует ли такая пустота?
...Пустота физика — это то, что остаётся, когда мы удалили материю. Но это не ничто. Самая глубокая пустота всегда наполнена фотонами. Вопрос: создают ли фотоны кривизну в Вселенной?
...Мы склонны ответить «нет», поскольку фотоны, как считается, имеют нулевую массу. Но речь идёт о их «инертной массе». А имеют ли они «гравитационную массу», вносящую вклад в гравитационное поле?
Прежде чем говорить о фотонах, поговорим об антиматерии. Ранее мы создали поверхность с двумя коническими точками.
...Механически, если вы создали этот объект, вы, вероятно, разместили оба конических элемента в одном направлении. Но вы могли поступить иначе:
...Но конус — это конус, независимо от того, направлена ли его «вершина» вверх или вниз. Если вы построите этот странный объект и проведёте по нему геодезические линии с помощью скотча, вы получите тот же результат. Эти две конические точки S1 и S2 действительно являются точками положительной концентрированной кривизны.
...Если мы отождествим кривизну с массой, то это всё ещё наглядная иллюстрация геометрии вблизи двух положительных точечных масс.
...Это не такая уж плохая иллюстрация дуальности материя-антиматерия, и это позволяет нам коснуться одного важного факта: антиматерия обладает положительной массой. Как и материя, она вносит вклад в локальное создание положительной кривизны.
...Материя и антиматерия могут, сталкиваясь, уничтожать друг друга, порождая излучение, фотоны. И наоборот. Поэтому мы можем наглядно представить фотон, сблизив две вершины S1 и S2. Затем вы создаёте два конических элемента, соединяя A и B, C и D.
...При этом этот модельный пример наводит на мысль, что фотон является своей собственной античастицей. Ведь уже невозможно определить, в каком направлении ориентирована вершина конуса.
...Как можно изогнуть картонные листы таким образом? Но мы будем делать ещё более сложные изгибания в дальнейшем. Важно то, что если вы начертите геодезический треугольник вокруг точки, к которой вы сблизили два конических элемента, то сумма его углов окажется больше евклидовой
...Фотон, как результат этой аннигиляции, этой синергии материи и антиматерии, положительно искривляет пространство.
...На данном этапе всё положительно: массы, кривизна, энергия. Какова была бы геометрия, созданная отрицательной массой? Если бы такие массы существовали, они создавали бы локальную отрицательную кривизну. Это приводит нас к понятию негаконусов.
Негаконусы.
...Чтобы создать обычный конус, «позитивный конус», мы удалили сектор, соответствующий углу q, и соединили края. Здесь мы поступим наоборот. Мы сделаем надрез в листе картона и, напротив, вставим плоский угол, величиной q.
...Справа изображён треугольник, составленный из геодезических линий. Сумма углов в этом случае меньше евклидовой на угол q. Мы скажем, что точка S — это точка концентрации отрицательной кривизны. При закруглённом крае мы получим:
...Конечно, если треугольник, составленный из геодезических линий, не содержит точку S, сумма углов будет равна π. «Боковая» поверхность этого негаконуса является евклидовой, не содержит кривизны. Кривизна, отрицательная, сосредоточена в точке S.
Оглавление
статьи Оглавление
науки Главная
страница
Предыдущая
страница Следующая
страница
**
Количество просмотров этой страницы с 1-го июля 2004 года** :