BOOKS IN EUROPEAN LANGUAGES


 
Cover Владимиров Ю.С. Пространство-время: Явные и скрытые размерности
Id: 224092
 
12.9 EUR Bestseller!

Пространство-время: Явные и скрытые размерности. № 60. Изд.стереотип.

URSS. 206 pp. (Russian). Paperback. ISBN 978-5-397-05741-7.

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.


Oglavlenie
Predislovie ko vtoromu izdaniyu
Vvedenie
Razdel I. Klassicheskoe prostranstvo-vremya i zagadki 5-meriya
Glava 1.Chetirekhmernoe klassicheskoe prostranstvo-vremya
 1.1.Trekhmernaya geometriya Evklida i absolyutnoe vremya
 1.2.Mir chetirekh izmerenij. Spetsial'naya teoriya otnositel'nosti
 1.3.Chetire vida fizicheskikh vzaimodejstvij
 1.4.Klassicheskij put' geometrizatsii fiziki
 1.5.Obschaya teoriya otnositel'nosti
 1.6.Videlennost' vremeni v obschej teorii otnositel'nosti
Glava 2.Fizicheskie osobennosti prostranstva-vremeni chetirekh izmerenij
 2.1.Topologicheskoe opredelenie razmernosti
 2.2.Relyatsionnoe opredelenie razmernosti
 2.3.Sravnenie geometrij razlichnikh razmernostej
 2.4.Pochemu prostranstvo-vremya chetirekhmerno?
 2.5.Naibolee zrimie osobennosti mira chetirekh izmerenij
 2.6.Bolee tonkie fizicheskie osobennosti chetirekhmeriya
Glava 3.Zagadka Kalutsi -- pyatimernoe prostranstvo-vremya
 3.1.Pervie gipotezi o suschestvovanii skritikh razmernostej
 3.2.Pyatimernij mir Kalutsi
 3.3.Pervie shagi pyatimernoj teorii
 3.4.Pochemu teoriya Kalutsi ne stala rabochim instrumentom fizikov?
 3.5.Videlennost' pyatoj koordinati
Glava 4.Zagadki i gipotezi mnogomeriya
 4.1.Real'no li metricheskoe skalyarnoe pole?
 4.2.Obschaya teoriya otnositel'nosti kak 5-optika
 4.3.Ideya Rumera o geometrizatsii kvantovoj mekhaniki
 4.4.Teoriya Kalutsi--Klejna
 4.5.Gipotezi mnogomeriya s dvumya i tremya vremenipodobnimi koordinatami
 4.6.Sud'ba mnogomeriya v XX veke
Razdel II. Tri vzglyada na prirodu prostranstva-vremeni, razmernosti i vzaimodejstvij
Glava 5.Prostranstvo-vremya -- eto vsya fizika
 5.1.Vozrozhdenie kontseptsii mnogomeriya
 5.2.Mnogomernie geometricheskie modeli fizicheskikh vzaimodejstvij
  5.2.1.7-mernaya geometricheskaya model' gravi-elektroslabikh vzaimodejstvij
  5.2.2.8-mernaya model' gravi-sil'nikh vzaimodejstvij
 5.3.Ob'edinenie gravitatsionnikh, sil'nikh i elektroslabikh vzaimodejstvij
 5.4.Vivodi iz issledovanij mnogomeriya
 5.5.Nereshennie problemi geometricheskogo podkhoda i gipoteza predgeometrii
Glava 6.Prostranstvo-vremya kak arena dlya fiziki
 6.1.Kalibrovochnij podkhod k opisaniyu vzaimodejstvij
 6.2.Supersimmetrichnaya teoriya polya
  6.2.1.Supersimmetriya i superpole
  6.2.2.Teoriya supergravitatsii
 6.3.Gipoteza superstrunnikh osnovanij fiziki
  6.3.1.Sut' teorii superstrun
  6.3.2.Fizicheskij analiz programmi superstrun
  6.3.3.Gravitatsiya v teorii superstrun
 6.4.Kategoriya prostranstva-vremeni v teorii strun
Glava 7.Prostranstvo-vremya kak sistema otnoshenij mezhdu sobitiyami
 7.1.Relyatsionnaya kontseptsiya prostranstva-vremeni
  7.1.1.K istorii relyatsionnoj kontseptsii prostranstva i vremeni
  7.1.2.Teoriya prostranstvenno-vremennikh otnoshenij
  7.1.3.Teoriya unarnikh fizicheskikh otnoshenij (struktur)
 7.2.Kontseptsiya dal'nodejstviya
  7.2.1.Dal'nodejstvie ili blizkodejstvie?
  7.2.2.Teoriya pryamogo mezhchastichnogo elektromagnitnogo vzaimodejstviya
  7.2.3.Printsip Makha
  7.2.4.Ob'edinenie gravitatsii i elektromagnetizma
Glava 8.Binarnaya geometrofizika kak predgeometriya
 8.1.Makroskopicheskaya priroda klassicheskogo prostranstva-vremeni
 8.2.Printsipi binarnoj geometrii
 8.3.Binarnaya geometriya mikromira
 8.4.Opisanie fizicheskikh vzaimodejstvij na osnove binarnogo mnogomeriya
 8.5.Na puti k postroeniyu makroskopicheskoj teorii prostranstva-vremeni
Zaklyuchenie
Literatura

Predislovie ko vtoromu izdaniyu

So vremeni publikatsii etoj knigi, vishedshej pod redaktsiej akademika F.I.Fedorova, proshlo uzhe 20 let. I khotya ee tirazh bil dostatochno bol'shoj po nineshnim merkam (9200 ekzemplyarov), ona bistro ischezla s prilavkov magazinov.

Prodolzhaya zanimat'sya voprosami razmernosti prostranstva-vremeni, avtor bolee osnovatel'no izlozhil svoe ponimanie dannoj problemi v "Metafizike", "Geometrofizike" i v otdel'noj rabote "Razmernost' fizicheskogo prostranstva-vremeni i ob'edinenie vzaimodejstvij". Odnako kollegi vse zhe ubedili avtora pereizdat' etu knigu, dostupnuyu shirokomu krugu chitatelej.

Razumeetsya, za proshedshie godi mnogoe v knige ustarelo, poetomu ee prishlos' pererabotat' s uchetom sovremennikh predstavlenij o suschnosti prostranstva-vremeni i o ego yavnikh i skritikh razmernostyakh.

Izmenilas' i struktura knigi: v nej poyavilos' dve chasti. Pervaya -- "Klassicheskoe prostranstvo-vremya i zagadki 5-meriya" -- posvyaschena evolyutsii ucheniya o prostranstve-vremeni. I khotya v nej rassmatrivalis', kazalos' bi, "vechnie" voprosi, ikh interpretatsiya s pozitsii 80-kh godov proshlogo veka nuzhdalas' v opredelennoj korrektirovke.

Vtoraya chast' -- "Tri vzglyada na prirodu prostranstva-vremeni i vzaimodejstvij" -- napisana na osnove sovremennikh nauchnikh predstavlenij i otrazhaet pozitsiyu avtora, kotoraya priobrela bolee polnoe virazhenie. V itoge fakticheski poluchilas' novaya kniga po prezhnej tematike i s prezhnim nazvaniem.

Avtor nadeetsya, chto eto izdanie budet sposobstvovat' vozrozhdeniyu interesa k fundamental'nim problemam sovremennogo estestvoznaniya i bitiya v tselom.

Pol'zuyus' sluchaem, khochu virazit' iskrennyuyu blagodarnost' svoim uchenikam i kollegam za mnogoletnee plodotvornoe sotrudnichestvo i obsuzhdenie zatronutikh v knige voprosov. Slova osoboj blagodarnosti S.V.Bolokhovu za tekhnicheskuyu pomosch' v podgotovke dannogo izdaniya k pechati, a takzhe vsemu kollektivu Izdatel'skoj gruppi URSS, vzyavshemu na sebya trud po podgotovke materiala knigi k izdaniyu.

Yu.S.Vladimirov,
professor fizicheskogo fakul'teta
MGU imeni M.V.Lomonosova,
professor Instituta gravitatsii i kosmologii pri RUDN

Vvedenie

Kakovo prostranstvo i vremya, v kotorikh mi zhivem? Pochemu okruzhayuschee nas klassicheskoe prostranstvo trekhmerno, a vremya odnomerno? Tak li eto na samom dele? Net li skritikh razmernostej? Kakova zhe istinnaya razmernost' fizicheskogo prostranstva-vremeni? Pochemu meroopredelenie imeet kvadratichnij kharakter? Pochemu osnovnie uravneniya fiziki opisivayutsya differentsial'nimi uravneniyami vtorogo poryadka (t.e. zapisivayutsya dlya uskorenij)?

Eti voprosi volnuyut segodnya ne tol'ko fizikov-teoretikov i filosofov, no i vsekh, kto zadumivaetsya o suschnosti mirozdaniya. Popitaemsya dat' na nikh otvet s pozitsij sovremennoj nauki.

Srazu zhe podcherknem, chto v sovremennoj fundamental'noj teoreticheskoj fizike izuchayutsya printsipi, ponyatiya i kontseptsii, lezhaschie v osnovanii nashikh predstavlenij o fizicheskom mire. I ne udivitel'no, chto eta oblast' nauki vplotnuyu smikaetsya s filosofiej i bogosloviem, v vedenii kotorikh traditsionno nakhodilis' dannie voprosi.

Razmernost' prostranstva i vremeni... Fizicheskaya nauka podoshla k resheniyu etoj zadachi lish' v kontse XIX -- nachale XX vv. v litse B.Rimana, E.Makha, A.Ejnshtejna, T.Kalutsi i dr. S tekh por vokrug etoj problemi ne raz voznikali spori i ne tol'ko na stranitsakh nauchnikh zhurnalov. No bol'shoj obschestvennij interes smenyalsya periodami zabveniya. K "zolotim" godam sleduet otnesti pervuyu chetvert' XX stoletiya (sozdanie spetsial'noj i obschej teorii otnositel'nosti, poyavlenie 5-mernoj ob'edinennoj teorii gravitatsii i elektromagnetizma T.Kalutsi). Nekotorij pod'em interesa k mnogomeriyu nablyudalsya takzhe v 1950-e godi, no osobenno on vozros v 1980-e godi v svyazi s postanovkoj zadachi ob'edineniya fizicheskikh vzaimodejstvij.

V XX veke razrabotka teorii prostranstva-vremeni, ego razmernosti i inikh svojstv proizvodilas' po neskol'kim napravleniyam, kazhdomu iz kotorikh posvyaschena otdel'naya glava v pervoj chasti knigi.

Razvitie fiziki v ramkakh 4-mernogo prostranstva-vremeni, opisivaemogo kak spetsial'noj, tak i obschej teoriej otnositel'nosti.

Analiz osobennostej fizicheskoj teorii v ramkakh 4-mernogo prostranstva-vremeni v sravnenii s mislimimi teoriyami v mnogoobraziyakh inoj razmernosti. Tsel' etikh rabot -- poisk fizicheskikh zakonomernostej, otvetstvennikh za nablyudaemuyu 3-mernost' klassicheskogo prostranstva.

Postroenie i analiz 5-mernoj edinoj geometricheskoj modeli gravitatsii i elektromagnetizma, predlozhennoj T.Kalutsej. Raboti etogo napravleniya zalozhili osnovi dlya dal'nejshikh issledovanij problemi opisaniya vsekh fizicheskikh vzaimodejstvij cherez dopolnitel'nie (skritie) razmernosti prostranstva-vremeni.

Issledovaniya, napravlennie na reshenie s pomosch'yu 5-meriya takikh fundamental'nikh problem, kak geometricheskoe opisanie mass elementarnikh chastits, geometrizatsiya kvantovoj mekhaniki, analiz vozmozhnikh skalyarnikh polej geometricheskogo proiskhozhdeniya i dr.

Izlagaemij v pervoj chasti material opiraetsya na klassicheskuyu obschuyu teoriyu otnositel'nosti Ejnshtejna, kotoraya predstavlyaet soboj lish' chast' bolee shirokogo geometricheskogo miroponimaniya, natselennogo na geometrizatsiyu vsej fiziki. Odnako, ostavayas' v ramkakh klassicheskogo geometricheskogo podkhoda, vryad li vozmozhno otvetit' na postavlennie vishe voprosi. Na ikh reshenie mozhno nadeyat'sya lish' pri rassmotrenii problem fiziki s bolee obschikh pozitsij -- kak bi izvne klassicheskoj geometrii. S etoj tsel'yu popitaemsya posmotret' na fizicheskuyu real'nost' s pozitsij geometricheskogo, teoretiko-polevogo i relyatsionnogo miroponimanij, kazhdoe iz kotorikh otlichaetsya sobstvennoj interpretatsiej svojstv prostranstva-vremeni i fizicheskikh vzaimodejstvij, vklyuchaya gravitatsionnoe.

V ekstremal'noj traktovke geometricheskogo miroponimaniya geometriya -- eto vsya fizika. V dominiruyuschem nine teoretiko-polevom podkhode prostranstvo-vremya ponimaetsya kak apriorno zadannaya stsena, na kotoroj razigrivaetsya mirovoj spektakl' (stroitsya vsya fizika). Nakonets, v relyatsionnom miroponimanii net apriorno zadannogo prostranstvenno-vremennogo fona. Vmesto nego vistupayut otnosheniya mezhdu sobitiyami s uchastiem material'nikh ob'ektov. Net ob'ektov i sobitij -- net smisla govorit' o prostranstve i vremeni.

Osoznanie etogo obstoyatel'stva zastavilo videlit' vo vtoroj chasti knigi tri otdel'nie glavi, posvyativ ikh rassmotreniyu prostranstva-vremeni i teorii fizicheskikh vzaimodejstviyakh s pozitsij nazvannikh miroponimanij. Sopostavlenie razlichnikh podkhodov k fizicheskoj real'nosti privelo k postanovke esche bolee glubokikh voprosov: Chto zhe soboj predstavlyaet prostranstvo-vremya? Kakova ego istinnaya priroda? Mozhno li ego vivesti iz bolee elementarnikh ponyatij? Vidimo, tol'ko prodvinuvshis' v reshenii etikh problem, udastsya otvetit' na postavlennie vishe zadachi teoreticheskogo obosnovaniya razmernosti, signaturi i drugikh svojstv klassicheskogo prostranstva-vremeni.

Analiz perechislennikh podkhodov k fizicheskoj real'nosti pozvolyaet videlit' glavnuyu tendentsiyu dal'nejshego razvitiya fundamental'noj teorii. Ona sostoit v perekhode ot nazvannikh miroponimanij k edinoj teorii v ramkakh monisticheskoj paradigmi, baziruyuschejsya na obobschennoj fizicheskoj kategorii, udivitel'nie svojstva kotoroj uzhe prosmatrivayutsya skvoz' pelenu suschestvuyuschikh dogm i predrassudkov. Eti problemi izlagayutsya v zaklyuchitel'noj glave knigi.

Resheniya fundamental'nikh problem, kak svidetel'stvuet istoriya razvitiya nauki, vsegda soprovozhdalis' prakticheskimi prilozheniyami. Tak bilo posle sozdaniya teorii otnositel'nosti i kvantovoj mekhaniki. Razrabotka problemi razmernosti prostranstva-vremeni takzhe tesno svyazana s resheniem zadachi ob'edineniya fizicheskikh vzaimodejstvij i utochneniem ikh svojstv. Odnako bilo bi nepravil'nim svodit' problemu lish' k etim zadacham.

U chitatelya, ne iskushennogo v premudrostyakh matematicheskogo apparata ili v tonkostyakh teoreticheskoj fiziki, mozhet sozdat'sya vpechatlenie, chto rech' pojdet o sukhikh, abstraktnikh problemakh, chrezvichajno slozhnikh dlya ponimaniya. Ved' v izlozhenii fizicheskikh teorij kak pravilo ispol'zuyutsya matematicheskie metodi, dostupnie lish' spetsialistam. Dejstvitel'no, v rabotakh podobnogo roda trudno obojtis' bez formul. No v dannoj knige ikh kolichestvo svedeno do minimuma, prichem bol'shaya chast' imeet chisto illyustrativnij kharakter. A chtobi oblegchit' vospriyatie interesnogo, no trebuyuschego sosredotochennogo vnimanie materiala, avtor predprinyal popitku "ozhivit'" ego izlozhenie, pomestiv v knigu stikhi, pereklikayuschiesya s rassmatrivaemoj problematikoj.


Ob avtore
Yurij Sergeevich VLADIMIROV

Fizik-teoretik, doktor fiziko-matematicheskikh nauk (1976), professor kafedri teoreticheskoj fiziki fizicheskogo fakul'teta MGU, professor Instituta gravitatsii i kosmologii Rossijskogo universiteta druzhbi narodov, akademik RAEN, vitse-prezident Rossijskogo gravitatsionnogo obschestva, glavnij redaktor al'manakha "Metafizika. Vek XXI". Okonchil fizicheskij fakul'tet MGU im. M. V. Lomonosova v 1961 g. Oblast' nauchnikh interesov: klassicheskaya i kvantovaya teoriya gravitatsii, problema ob'edineniya fizicheskikh vzaimodejstvij, mnogomernie modeli fizicheskikh vzaimodejstvij, teoriya pryamogo mezhchastichnogo vzaimodejstviya, teoriya sistem otnoshenij, metafizicheskie i filosofskie problemi teoreticheskoj fiziki. Yu. S. Vladimirov -- avtor ryada monografij, sredi kotorikh: "Sistemi otscheta v teorii gravitatsii" (1982), "Prostranstvo-vremya: yavnie i skritie razmernosti" (1989; 3-e izd. URSS, 2012), "Metafizika" (2002; 2009), "Geometrofizika" (2005), "Osnovaniya fiziki" (2008) i dr.