| 5 |
Общая теория относительности и кривизна.
...Мы говорили, что материя искривляет пространство, определяет геометрию вселенной, «гиперповерхности вселенной». Но в общей теории относительности кривизна либо положительна, либо равна нулю. В нашем окружении мы видим концентрации массы: Солнце, планеты, звёзды и т. д. Между ними — нечто, что мы отождествляем с пустотой. Но существует ли эта пустота?
...Пустота физика — это то, что остаётся, когда убрали материю. Но это не ничто. Самая глубокая пустота всегда населена фотонами. Вопрос: создают ли фотоны кривизну во вселенной?
...Так и хочется ответить «нет», поскольку фотоны якобы имеют нулевую массу. Но речь идёт об их «инертной массе». Обладают ли они «гравитационной массой», вносящей вклад в поле тяготения?
Прежде чем говорить о фотонах, поговорим об антиматерии. Только что мы изготовили поверхность с двумя коническими точками.
...Машинально, если вы изготовили объект, вы, должно быть, расположили оба конических элемента в одном направлении. Но вы могли бы поступить иначе:
...Но конус есть конус, направляет ли он свою «вершину» вверх или вниз. Если вы построите этот странный объект и проведёте на нём геодезические с помощью вашего скотча, вы придёте к тому же результату. Эти две конические точки S1 и S2 действительно являются точками сосредоточенной положительной кривизны.
...Если отождествлять кривизну и массу, это всегда дидактический образ геометрии в окрестности двух положительных точечных масс.
...Это не такой уж плохой образ дуальности материи и антиматерии, и он даёт нам ощутить одну вещь: антиматерия имеет положительную массу. Как и материя, она вносит вклад в локальное создание положительной кривизны.
...Материя и антиматерия, встречаясь, могут аннигилировать, давая излучение, фотоны. И наоборот. Таким образом, можно дать дидактический образ фотона, сблизив обе вершины S1 и S2. Затем вы изготавливаете свои два конических элемента, соединяя A и B, C и D.
...Попутно эта модель подсказывает, что фотон является своей античастицей. Действительно, уже нельзя сказать, в каком направлении ориентирована вершина конуса.
...Как можно подвергать картон подобным искривлениям? Но в дальнейшем мы проделаем немало других вещей в этом роде. Как бы то ни было, если вы проведёте треугольник из геодезических вокруг точки, в которой вы свели свои две конические точки, вы снова получите положительное превышение над евклидовой суммой
...Фотон как результат этой аннигиляции, этого соединения материи и антиматерии, положительно искривляет пространство.
...На той стадии, где мы находимся, всё положительно: массы, кривизна, энергия. Какую геометрию создала бы отрицательная масса? Если бы такие массы существовали, они создавали бы локальную отрицательную кривизну. Это подводит нас к разговору о негаконах.
Негаконы.
...Чтобы изготовить классический конус, «позикон», мы вырезали сектор, соответствующий углу q, и соединяли края встык. Здесь мы поступим наоборот. Мы сделаем разрез в нашем листе картона и, напротив, приладим к нему своего рода плоский клин с углом q.
...Справа изображён треугольник, составленный из геодезических. Сумма на этот раз меньше евклидовой суммы на угол q. Мы скажем, что точка S является точкой сосредоточения отрицательной кривизны. С круглым краем у нас было бы:
...Разумеется, если треугольник, составленный из геодезических, не содержит точку S, сумма будет равна p. «Боковина» этого негакона евклидова, не содержит никакой кривизны. Эта кривизна, отрицательная, сосредоточена в S.
Содержание статьи Содержание раздела «Наука» Домашняя страница
Предыдущая страница Следующая страница
Возврат к Путеводителю по наукам Число посещений этой страницы с 1 июля 2004 г. :