Глава 1
Секція 4: Установка воєдино
Найбільш передові теорії сьогодні (теорія суперструн, М-теорії, петлевий квантової гравітації, суперсиметрії і т.д.) всі були невдалими на об'єднання квантової механіки і загальної теорії відносності. Математичні спроби об'єднати ці два описи - знизити чотирьох сил природи в всеосяжним рамки, дали рівняння, тривалий і складний, що ніхто не повністю розуміє їх. Як Брайан Грін словами,
"Математика теорії струн настільки складна, що на сьогоднішній день, ніхто навіть не знає точних рівнянь теорії. Замість цього, фізики знають тільки наближення до цих рівнянь, і навіть наближені рівняння настільки складні, що вони до цих пір були лише частково вирішена ". (Greene 2003, 19)
Це можна порівняти з гігантським набором цифрового коду, без інформації про те, щоб перевести цю інформацію в картині. Що ще більш тривожні (або інтригуючий) є той факт, що суперкомп'ютери, ми доручили провести аналіз структури цих кодів встановили, що моделі доступні тільки для перекладу в більш високих вимірів. Це говорить про те, що повної картини природи насправді може існувати в рамках володіють більш ніж знайоме розмірів. Що це може означати, можливо? Як ми можемо очікувати все, щоб зрозуміти те, що описується в більш ніж трьох вимірів простору?
Як ми обдумуємо це питання, давайте згадаємо, що метою гравітації Ейнштейна вимагає також (хоча і непомітно) введення більш вимірах. (. Див главу 9) описує тяжіння як геометричний ефект - наслідок того, як масивні об'єкти спотворюють форму простору-часу. Спотворення простору-часу натякає на існування додаткових вимірів, тому що ці спотворення поширюються на щось інше, ніж знайомі трьох просторових вимірах. Але ці додаткові виміри, які фізично не реальний - або вони? Ми могли б дати їм можливість існувати в абстрактному математичному сенсі, але це неможливо уявити собі більше трьох вимірах. Чи не так? Вони фізично не можуть існувати - не так? Навіть якщо вони існують, як би ми коли-небудь зрозуміти їх? Навіть Ейнштейн, щоб придушити знайомий розмірність простору для того, щоб візуалізувати вимірювання кривизни площині, так як ми можемо сподіватися на собі багато аспектів одночасно?
Цей вид мислення є те, що стримує нас. Ми вважаємо, що ми можемо одночасно візуалізувати тільки трьох просторових вимірах одночасно (довжина, ширина і висота), який тримає інтуїтивно картину дійсності приховані від нас. Як тільки ми перетинаємо цю прірву, Atlantis більше не буде в стані приховати. І з висоти Атлантиди Таємниці природи будуть розкриті.
У нашому чотиривимірному (три просторових вимірювання і одне часовий вимір) моделі фізичної реальності, простору і часу, як і раніше пронизані плутанини. Ми навіть не можемо визначити їх явно. Але, як ми скоро виявите, в багатовимірному просторі області і виграш у часі простих і потужних визначень. Насправді, з можливістю подолати бар'єр мірний, то стає очевидним, що легко рамки природи одинадцять-мірному. Матерія, енергія і сили природи (включаючи гравітацію) стають прості похідні цього багатовимірного балету.
"Всі великі імперії майбутньому буде імперії розуму».
Вінстон Черчилль, 1953
З 1905 року ми намагалися пояснити красу природи, не так багато, як картину. Так само, як я не можу осмислено виразити красу фонтану Buckskin Ущелина, без звернення до людських почуттів і зображуючи якийсь образ, ми не можемо осягнути глибокий красу природи, не підозрюючи його зображення. Для досягнення цієї картині, цієї всеосяжної рамки, ми повинні навчитися, щоб відкрити нам очі на абсолютно нові виміри. Ми повинні повернутися до концептуального підходу і знову переосмислити саму параметри простору і часу.
Давайте подивимося, де цей допитливий свобода може привести нас.
З майбутньої книги:
Інтуїція Ейнштейна
по Тед Робертс
Представлено
Сем Fleishman
Літературний Представники художників
Нью-Йорк, Нью-Йорк
ПРИМІТКИ:
[1] Ця цитата родом зі статті, написаної Ейнштейном, який був опублікований у Форумі і Century Magazine в 1931 році.
[2] Ейнштейн пояснив важливі відмінності між цими двома підходами в 1919 він написав есе під назвою "індукції та дедукції в фізиці».
"Найпростіший картини можна скласти про створення емпіричної науки по лінії індуктивного методу. Індивідуальні факти відібрані і згруповані таким чином, щоб закони, які пов'язують їх стає очевидним ... Втім, великий прогрес в наукових знань виникла, таким чином, лише в малому ступені ... По-справжньому великі успіхи в розумінні природи виникла у дорозі майже діаметрально відміну від індукції. Інтуїтивне розуміння необхідності цілого комплексу фактів призводить ученого до постулюванні гіпотетичних Основного закону і законів. З цих законів, він черпає свої висновки "Ейнштейн", індукції та дедукції в галузі фізики, "Berliner Tageblatt, 25 грудня 1919 CPAE 7:28;". Ейнштейн, "Вальтер Ісааксон, с. 118.
[3] В якості першого прикладу, давайте розглянемо піфагорійців - секретний групи, які випливають з загадковою постаттю грецької математики імені Піфагор (бл. 475 до н.е.). Піфагорійці вважали, що весь космос може бути описана в термінах цілих чисел: 1, 2, 3 і т. д. Це підкріплюється розуміння фізичної реальності і керуються їх запитами про природну сфері. Зрештою, це призвело до проблем. Близько 500 р. до н.е. пішли аргументи в колі пифагорейской про ряд, який тепер відомий як квадратний корінь з двох (). Піфагорійці були пов'язані з цим числом, тому що його геометричний зміст. Вони спочатку передбачалося, що вартість може бути описано як відношення двох цілих чисел, але розумний аргумент був, що заборонив таку можливість. Згідно з легендою, цей аргумент був побудований Гіппаса Метапонта, який був висвячений в оточенні культу. Аргумент Гіппаса "означає, що піфагорійці були змиритися з тим, що квадратний корінь з двох не може бути виражене у вигляді дробу з цілих чисел.
Трагічно з народженням ірраціональних чисел прийшла смерть свого першовідкривача. Для піфагорійців, ірраціональні числа представлена ідея настільки небезпечною, що вона створила кризу, яка досягла до самих коренів їх космології. У спробі хоч якось зробити цю кризу йде і щоб гарантувати, що Гіппаса не зможе розголошувати таємницю комусь за межами свого кола, Гіппаса піфагорійців викрадених і втопив його у відкритому морі.
Сьогодні ірраціональних чисел і багато інших глибокі ідеї так повністю інтегрована в наші формалізації математики, що легко не помітити, наскільки цінна інформація, яку ми успадкували це. Чоловіки і жінки, які присвятили своє життя, і деякі з них втратили свої життя, намагаючись дати нам ідеї, які визначають наш сучасний світ - ідей, як квадратний корінь з двох. Поняття "нуль" це ще один з цих ідей. На початку своєї історії Католицької Церкви заборонили індо-арабські цифри - від 0 до 9 ми використовуємо сьогодні - на більшій частині території Італії до чотирнадцятого століття, оскільки він розглядається поняття нуля, як небезпечно для його богослов'я. Річард Елвіс, «С е до вічності", New Scientist, липень 2007 року: 38. р. 38, Стівен Хокінг, Бог створив цілі числа, Джаред Даймонд, "Гармати, мікроби і сталь, с. 235.
[4] неозброєним оком можна побачити до 7000 зірок у найтемніших і ясним небом.
[5] 'Космос' Це слово походить від грецького слова космос, що означає "наказав все", або "мир".
[6] Уран ледь видно неозброєним оком. Зазвичай тільки навчений спостерігач може його знайти. Саме тому він не включений до цього списку. Нептун не можуть бути відділені без збільшення.
[7], як відображення того, як значна ці раритети були для людства, зверніть увагу, що об'єкти, які займають свої небесні рівня Птолемеїв модель як і раніше відображається в наших сучасних днів на тиждень.
| День тижня | Небесне тіло | ||
| Англійська | Іспанська | Англійська | Іспанська |
| Сонячний день | Домінго | Сонце | Сол |
| Пн день | Лун-ес- | Місяць | Місяць |
| Вівторок | Mar ті з | Марс | Marte |
| Середа | М я ERCO ле | Меркурій | Mercurio |
| Четвер | Ю. кануни | Юпітер | Юпітер |
| П'ятниця | V г Е р п е з | Венера | Венера |
| Сатура день | Sa погано про | Сатурн | Сатурно |
Дні тижня були спочатку названий на честь цих небесних тіл вавилонянами. Римляни взяли це подання. Ми буквально у 7-денний тижня, тому що цієї моделі. Минулого тижня була створена так, щоб кожен день був присвячений в поклонінні відповідного рівня небо - так як кожен рівень був окупований інший бог. Сатурн займають найвищі з цих рівнів, тому Сатурн-день (субота) був самий святий день - день все ходили до церкви. У 321 р. н.е. імператор Костянтин включений в суботу-неділю замість суботи. Перш за все цього римляни також з використанням восьми днів на тиждень (сім рівнів небес плюс восьмому рівні фонових зірок).
Англійська зберіг своє відображення сім рівнів небес, але деякі з богів були переведені для їх місцевих колег - англо-саксонських слів для богів тевтонської міфології. Марс був включений з Тіу або Тіу, англо-саксонської ім'я Тир, норвезької бога війни. Один або Водан замінити ртуть, і день Водана зрештою став в середу. Юпітер, звана також Зевсу, був переведений з його блискавки кидав лічильник частина Тора. Таким чином, день Юпітера став день Тора (четвер). П'ятниця була отримана з дня Фригг в честь богині Фригг, який, як і Венера представлені любові і краси в скандинавської міфології.
[8] Релігійні тексти, які випливають з цієї епохи, такі як Коран, ці зміни відбиваються на їх згадка про "семи рівнів небес». Старі тексти, як і раніше триматися на «трьох рівнів неба.
[9] Цей принцип стверджує, що припущення вводяться в пояснення не повинні розмножуватись понад необхідності. Це часто сформулювати так: при інших рівних найпростіше пояснення, як правило, правильний. Це пов'язано з 14-го століття логік і францисканський чернець Вільям Оккама (Оккам був селище в англійському графстві Суррей, де він народився). Економічність стала надійним інструментом в сучасній науці. Насправді, сучасні гіпотези, взагалі кажучи, може бути ефективно оцінені заслуги в залежності від їх елегантність, простота і краса. Наш досвід навчив нас, що теорія, яка успішно імітує природи, по крайней мере в деяких математичних, симетричним чином, простий, елегантний і красивий. У цьому він виявився дуже корисним керівництвом, але все одно не замінить розуміння, логіки і наукового методу. ». Як арбітрами в правильності тільки логічну послідовність та емпіричні дані є абсолютними« Ейнштейн майстерно заявив про свою версії Бритва Оккама як: "Все має бути зроблено якомога більш простий, але не простіше".
[10] Аристарх Самоський вперше запропонував ідею геліоцентричної Всесвіту в третьому столітті до нашої ери
[11] Для простоти ми не враховуємо опір повітря і течій. Експеримент буде ще більш точним, якщо ми робимо це у вакуумі.
[12] Для більш глибокого аналізу цього підрозділу думки см.: Thorlief римської єврейської думки в порівнянні з грецької (Нью-Йорк: В. В. Нортон і компанія, 1970).
[13] Восени 1919 р. Ейнштейн отримав термінову телеграму інформує його про те, що астрономи спостерігали свідоцтва вигину світла гравітацією Сонця, перевірка ключових передбачення його загальної теорії відносності. Він простягнув кабель для студентів, які почали привітати його. "Але я знав, що теорія вірна, то" він перебив, і вона запитала, що, якщо зауваження були не згодні з його розрахунки? "Тоді я був би шкода Господь," Ейнштейн відповів. "Теорія вірна". Річард Паньок, «E-фактор," Discover, березень 2008, стор 20-21.