URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Владимиров Ю.С. Пространство-время: явные и скрытые размерности
Id: 103082
 
269 руб.

Пространство-время: явные и скрытые размерности. Изд.2, перераб. и доп.

URSS. 2010. 208 с. Мягкая обложка. ISBN 978-5-397-01072-6. Уценка. Состояние: 5-. Обложка: 4+. Блок текста: 5.

 Аннотация

Что такое размерность пространства-времени? Почему наблюдаемый нами мир четырехмерен? Существуют ли скрытые размерности пространства и времени? Почему пятимерный подход Калуцы, объединяющий теории гравитации и электромагнетизма, не получил всеобщего признания? Как можно использовать гипотезу о скрытых размерностях в современной физике для построения единой теории физических взаимодействий? На эти и многие другие вопросы, представляющие интерес не только для физиков-теоретиков, но и для философов, автор пытается дать ответ с позиций современного состояния науки.

Для читателей, интересующихся актуальными проблемами теоретической физики, знакомых с физикой и математикой в объеме общих курсов, читаемых в вузах.


 Оглавление

Предисловие ко второму изданию
Введение

Раздел I. Классическое пространство-время и загадки 5-мерия

Глава 1. Четырехмерное классическое пространство-время
 1.1.Трехмерная геометрия Евклида и абсолютное время
 1.2.Мир четырех измерений. Специальная теория относительности
 1.3.Четыре вида физических взаимодействий
 1.4.Классический путь геометризации физики
 1.5.Общая теория относительности
 1.6.Выделенность времени в общей теории относительности
Глава 2. Физические особенности пространства-времени четырех измерений
 2.1.Топологическое определение размерности
 2.2.Реляционное определение размерности
 2.3.Сравнение геометрий различных размерностей
 2.4.Почему пространство-время четырехмерно?
 2.5.Наиболее зримые особенности мира четырех измерений
 2.6.Более тонкие физические особенности четырехмерия
Глава 3. Загадка Калуцы -- пятимерное пространство-время
 3.1.Первые гипотезы о существовании скрытых размерностей
 3.2.Пятимерный мир Калуцы
 3.3.Первые шаги пятимерной теории
 3.4.Почему теория Калуцы не стала рабочим инструментом физиков?
 3.5.Выделенность пятой координаты
Глава 4. Загадки и гипотезы многомерия
 4.1.Реально ли метрическое скалярное поле?
 4.2.Общая теория относительности как 5-оптика
 4.3.Идея Румера о геометризации квантовой механики
 4.4.Теория Калуцы--Клейна
 4.5.Гипотезы многомерия с двумя и тремя времениподобными координатами
 4.6.Судьба многомерия в XX веке

Раздел II. Три взгляда на природу пространства-времени, размерности и взаимодействий

Глава 5. Пространство-время -- это вся физика
 5.1.Возрождение концепции многомерия
 5.2.Многомерные геометрические модели физических взаимодействий
  5.2.1.7-мерная геометрическая модель грави-электрослабых взаимодействий
  5.2.2.8-мерная модель грави-сильных взаимодействий
 5.3.Объединение гравитационных, сильных и электрослабых взаимодействий
 5.4.Выводы из исследований многомерия
 5.5.Нерешенные проблемы геометрического подхода и гипотеза предгеометрии
Глава 6. Пространство-время как арена для физики
 6.1.Калибровочный подход к описанию взаимодействий
 6.2.Суперсимметричная теория поля
  6.2.1.Суперсимметрия и суперполе
  6.2.2.Теория супергравитации
 6.3.Гипотеза суперструнных оснований физики
  6.3.1.Суть теории суперструн
  6.3.2.Физический анализ программы суперструн
  6.3.3.Гравитация в теории суперструн
 6.4.Категория пространства-времени в теории струн
Глава 7. Пространство-время как система отношений между событиями
 7.1.Реляционная концепция пространства-времени
  7.1.1.К истории реляционной концепции пространства и времени
  7.1.2.Теория пространственно-временных отношений
  7.1.3.Теория унарных физических отношений (структур)
 7.2.Концепция дальнодействия
  7.2.1.Дальнодействие или близкодействие?
  7.2.2.Теория прямого межчастичного электромагнитного взаимодействия
  7.2.3.Принцип Маха
  7.2.4.Объединение гравитации и электромагнетизма
Глава 8. Бинарная геометрофизика как предгеометрия
 8.1.Макроскопическая природа классического пространства-времени
 8.2.Принципы бинарной геометрии
 8.3.Бинарная геометрия микромира
 8.4.Описание физических взаимодействий на основе бинарного многомерия
 8.5.На пути к построению макроскопической теории пространства-времени
Заключение
Литература

 Предисловие ко второму изданию

Со времени публикации этой книги, вышедшей под редакцией академика Ф.И.Федорова, прошло уже 20 лет. И хотя ее тираж был достаточно большой по нынешним меркам (9200 экземпляров), она быстро исчезла с прилавков магазинов.

Продолжая заниматься вопросами размерности пространства-времени, автор более основательно изложил свое понимание данной проблемы в "Метафизике", "Геометрофизике" и в отдельной работе "Размерность физического пространства-времени и объединение взаимодействий". Однако коллеги все же убедили автора переиздать эту книгу, доступную широкому кругу читателей.

Разумеется, за прошедшие годы многое в книге устарело, поэтому ее пришлось переработать с учетом современных представлений о сущности пространства-времени и о его явных и скрытых размерностях.

Изменилась и структура книги: в ней появилось две части. Первая -- "Классическое пространство-время и загадки 5-мерия" -- посвящена эволюции учения о пространстве-времени. И хотя в ней рассматривались, казалось бы, "вечные" вопросы, их интерпретация с позиции 80-х годов прошлого века нуждалась в определенной корректировке.

Вторая часть -- "Три взгляда на природу пространства-времени и взаимодействий" -- написана на основе современных научных представлений и отражает позицию автора, которая приобрела более полное выражение. В итоге фактически получилась новая книга по прежней тематике и с прежним названием.

Автор надеется, что это издание будет способствовать возрождению интереса к фундаментальным проблемам современного естествознания и бытия в целом.

Пользуюсь случаем, хочу выразить искреннюю благодарность своим ученикам и коллегам за многолетнее плодотворное сотрудничество и обсуждение затронутых в книге вопросов. Слова особой благодарности С.В.Болохову за техническую помощь в подготовке данного издания к печати, а также всему коллективу Издательской группы URSS, взявшему на себя труд по подготовке материала книги к изданию.

Ю.С.Владимиров,
профессор физического факультета
МГУ имени М.В.Ломоносова,
профессор Института гравитации и космологии при РУДН

 Введение

Каково пространство и время, в которых мы живем? Почему окружающее нас классическое пространство трехмерно, а время одномерно? Так ли это на самом деле? Нет ли скрытых размерностей? Какова же истинная размерность физического пространства-времени? Почему мероопределение имеет квадратичный характер? Почему основные уравнения физики описываются дифференциальными уравнениями второго порядка (т.е. записываются для ускорений)?

Эти вопросы волнуют сегодня не только физиков-теоретиков и философов, но и всех, кто задумывается о сущности мироздания. Попытаемся дать на них ответ с позиций современной науки.

Сразу же подчеркнем, что в современной фундаментальной теоретической физике изучаются принципы, понятия и концепции, лежащие в основании наших представлений о физическом мире. И не удивительно, что эта область науки вплотную смыкается с философией и богословием, в ведении которых традиционно находились данные вопросы.

Размерность пространства и времени... Физическая наука подошла к решению этой задачи лишь в конце XIX -- начале XX вв. в лице Б.Римана, Э.Маха, А.Эйнштейна, Т.Калуцы и др. С тех пор вокруг этой проблемы не раз возникали споры и не только на страницах научных журналов. Но большой общественный интерес сменялся периодами забвения. К "золотым" годам следует отнести первую четверть XX столетия (создание специальной и общей теории относительности, появление 5-мерной объединенной теории гравитации и электромагнетизма Т.Калуцы). Некоторый подъем интереса к многомерию наблюдался также в 1950-е годы, но особенно он возрос в 1980-е годы в связи с постановкой задачи объединения физических взаимодействий.

В XX веке разработка теории пространства-времени, его размерности и иных свойств производилась по нескольким направлениям, каждому из которых посвящена отдельная глава в первой части книги.

Развитие физики в рамках 4-мерного пространства-времени, описываемого как специальной, так и общей теорией относительности.

Анализ особенностей физической теории в рамках 4-мерного пространства-времени в сравнении с мыслимыми теориями в многообразиях иной размерности. Цель этих работ -- поиск физических закономерностей, ответственных за наблюдаемую 3-мерность классического пространства.

Построение и анализ 5-мерной единой геометрической модели гравитации и электромагнетизма, предложенной Т.Калуцей. Работы этого направления заложили основы для дальнейших исследований проблемы описания всех физических взаимодействий через дополнительные (скрытые) размерности пространства-времени.

Исследования, направленные на решение с помощью 5-мерия таких фундаментальных проблем, как геометрическое описание масс элементарных частиц, геометризация квантовой механики, анализ возможных скалярных полей геометрического происхождения и др.

Излагаемый в первой части материал опирается на классическую общую теорию относительности Эйнштейна, которая представляет собой лишь часть более широкого геометрического миропонимания, нацеленного на геометризацию всей физики. Однако, оставаясь в рамках классического геометрического подхода, вряд ли возможно ответить на поставленные выше вопросы. На их решение можно надеяться лишь при рассмотрении проблем физики с более общих позиций -- как бы извне классической геометрии. С этой целью попытаемся посмотреть на физическую реальность с позиций геометрического, теоретико-полевого и реляционного миропониманий, каждое из которых отличается собственной интерпретацией свойств пространства-времени и физических взаимодействий, включая гравитационное.

В экстремальной трактовке геометрического миропонимания геометрия -- это вся физика. В доминирующем ныне теоретико-полевом подходе пространство-время понимается как априорно заданная сцена, на которой разыгрывается мировой спектакль (строится вся физика). Наконец, в реляционном миропонимании нет априорно заданного пространственно-временного фона. Вместо него выступают отношения между событиями с участием материальных объектов. Нет объектов и событий -- нет смысла говорить о пространстве и времени.

Осознание этого обстоятельства заставило выделить во второй части книги три отдельные главы, посвятив их рассмотрению пространства-времени и теории физических взаимодействиях с позиций названных миропониманий. Сопоставление различных подходов к физической реальности привело к постановке еще более глубоких вопросов: Что же собой представляет пространство-время? Какова его истинная природа? Можно ли его вывести из более элементарных понятий? Видимо, только продвинувшись в решении этих проблем, удастся ответить на поставленные выше задачи теоретического обоснования размерности, сигнатуры и других свойств классического пространства-времени.

Анализ перечисленных подходов к физической реальности позволяет выделить главную тенденцию дальнейшего развития фундаментальной теории. Она состоит в переходе от названных миропониманий к единой теории в рамках монистической парадигмы, базирующейся на обобщенной физической категории, удивительные свойства которой уже просматриваются сквозь пелену существующих догм и предрассудков. Эти проблемы излагаются в заключительной главе книги.

Решения фундаментальных проблем, как свидетельствует история развития науки, всегда сопровождались практическими приложениями. Так было после создания теории относительности и квантовой механики. Разработка проблемы размерности пространства-времени также тесно связана с решением задачи объединения физических взаимодействий и уточнением их свойств. Однако было бы неправильным сводить проблему лишь к этим задачам.

У читателя, не искушенного в премудростях математического аппарата или в тонкостях теоретической физики, может создаться впечатление, что речь пойдет о сухих, абстрактных проблемах, чрезвычайно сложных для понимания. Ведь в изложении физических теорий как правило используются математические методы, доступные лишь специалистам. Действительно, в работах подобного рода трудно обойтись без формул. Но в данной книге их количество сведено до минимума, причем большая часть имеет чисто иллюстративный характер. А чтобы облегчить восприятие интересного, но требующего сосредоточенного внимание материала, автор предпринял попытку "оживить" его изложение, поместив в книгу стихи, перекликающиеся с рассматриваемой проблематикой.


 Об авторе

Юрий Сергеевич ВЛАДИМИРОВ

Физик-теоретик, доктор физико-математических наук (1976), профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ, профессор Института гравитации и космологии Российского университета дружбы народов, академик РАЕН, вице-президент Российского гравитационного общества, главный редактор альманаха "Метафизика. Век XXI". Окончил физический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова в 1961 г. Область научных интересов: классическая и квантовая теория гравитации, проблема объединения физических взаимодействий, многомерные модели физических взаимодействий, теория прямого межчастичного взаимодействия, теория систем отношений, метафизические и философские проблемы теоретической физики. Ю. С. Владимиров -- автор ряда монографий, среди которых: "Системы отсчета в теории гравитации" (1982), "Пространство-время: явные и скрытые размерности" (1989), "Метафизика" (2002; 2009), "Геометрофизика" (2005), "Основания физики" (2008) и др.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце