Cover Мусин Ю.Р. Современные физические теории времени (ОТО, псевдоклассическая механика, статфизика и термодинамика, квантовая теория, супервремя и суперсимметрия): Время --- температура --- спин
Id: 263146
12.9 EUR

Современные физические теории времени (ОТО, псевдоклассическая механика, статфизика и термодинамика, квантовая теория, супервремя и суперсимметрия): Время — температура — спин Изд. 2, стереотип.

URSS. 200 pp. (Russian). ISBN 978-5-9710-7622-3.
  • Paperback
Серия: Relata Refero

Summary

Книга посвящена разбору современных представлений о природе времени. Изложение проблемы дается в историческом развитии и в сравнении с другой, уже решенной физической проблемой — природой температуры. По мнению автора, эти два понятия имеют нетривиальную связь, ключевым моментом которой является современная теория спина фундаментальных частиц. Для того, чтобы сделать изложение замкнутым и максимально доступным не только специалистам,...(More) но и более широкой аудитории (в том числе и студентам 2–3 курсов), кратко излагаются необходимые сведения из термодинамики, статистической физики, квантовой теории и общей теории относительности (ОТО). Обсуждаются некоторые альтернативные теории времени, а также варианты «машин времени», предложенных в рамках ОТО. В приложении дается вводный курс суперматематики (анализ и классическая механика над алгеброй Грассмана), достаточный для понимания развиваемых автором представлений о нетривиальной структуре собственного времени частиц. Основой развиваемых представлений о времени является композитная модель лептонов и кварков. Основные положения и достижения этой модели изложены в предыдущей книге автора «Методы суперсимметричной механики» (М.: URSS). В данной книге приводится только краткий обзор этой модели и ее приложений к проблеме времени.

Представляется, что данная книга будет полезна не только специалистам, но и всем интересующимся историей и современным состоянием науки о времени.


Oglavlenie
Ot izdatel'stva ------- 4
Predislovie --- 6
Glava 1. Chto takoe temperatura?-------- 7
1.1 Termodinamicheskij podkhod ------- 7
1.1.1 Istoricheskoe vvedenie ----- 7
1.1.1.1 Kto otkril pervoe nachalo termodinamiki? --- 10
1.1.1.2 Drama Karno ----------- 13
1.1.2 Termodinamika v dvukh slovakh---------------- 14
1.1.3 Matematicheskaya formulirovka nachal termodinamiki --- 16
1.1.4 Termodinamicheskaya temperatura ----------- 17
1.1.5 Absolyutnaya temperatura -- 18
1.1.6 Temperatura kak integriruyuschij mnozhitel'-------------- 19
1.1.7 Temperatura po Klauziusu 20
1.2 Statisticheskij podkhod ------------ 22
1.2.1 Istoricheskoe vvedenie ----- 22
1.2.2 Osnovnie ponyatiya statisticheskogo podkhoda-- 24
1.2.3 Temperatura kak parametr raspredeleniya - 29
1.2.4 Entropiya, khaos, informatsiya ----------------- 30
1.2.5 Demon Maksvella ------------ 32
1.3 Konkretnie modeli temperaturi 34
1.3.1 Ideal'nij gaz ---------------- 34
1.3.2 Chernoe izluchenie ------------ 37
1.3.3 Chernaya dira- 38
Glava 2 Spin i supersimmetriya------- 41
2.1 Zagadka spina ------ 41
2.1.1 Spin i ego priroda ----------- 41
2.1.2 Fermioni i bozoni ---------- 44
2.2 Supersimmetriya -- 46
2.2.1 Algebri simmetrii ---------- 46
2.2.2 Simmetriya Fermi-Boze ----- 49
2.3 Supersimmetrichnie psevdoklassicheskie modeli spina ---- 51
Glava 3 Chto takoe vremya? ---------------- 53
3.1 Istoricheskoe vvedenie ------------- 53
3.1.1 Vremya v mifologicheskikh i religioznikh kartinakh mira --- 53
3.1.2 Vremya v novoevropejskoj nauke i filosofii ---------------- 58
3.1.3 Ontologiya vremeni v KhKh veke ----------------- 61
3.2 Elementi teorii vremeni --------- 64
3.2.1 Geometrizatsiya vremeni ------ 65
3.2.2 Mir Minkovskogo ------------- 66
3.2.3 Prostranstvo-vremya OTO --- 69
3.2.4 Konkretnie modeli prostranstva-vremeni OTO ------ 70
3.2.4.1 Sotvorenie vremeni po N'yutonu ----- 70
3.2.4.2 Vselennaya Fridmana - 72
3.2.4.3 Chernaya dira Shvartsshil'da ------------ 74
3.2.4.4 Most Ejnshtejna-Rozena --------------- 75
3.2.4.5 Volni vremeni -------- 77
3.2.5 Mashini vremeni -------------- 78
3.2.5.1 Mashina vremeni Gёdelya ---------------- 79
3.2.5.2 Mashina vremeni Torna ----------------- 81
3.2.5.3 Khirurgiya vremeni ----- 83
3.2.6 Al'ternativnie teorii vremeni ------------- 83
3.2.6.1 Logarifmicheskoe vremya Milna ------- 83
3.2.6.2 Prichinnaya mekhanika Kozireva -------- 84
3.2.6.3 Teplovoe vremya Rovelli ----------------- 87
3.2.6.4 Supersimmetrichnie rasshireniya prostranstva-vremeni - 88
3.2.7 Eksperimenti so vremenem-- 90
3.2.7.1 Relyativistskoe zamedlenie vremeni 90
3.2.7.2 Opit Paunda – Rebki 90
3.2.7.3 Eksperiment LIGO --- 91
3.2.7.3 Strannie opiti Kozireva ------------ 93
Glava 4 Supervremya i spin-------------- 96
4.1 Metodi sobstvennogo vremeni ---------------- 96
4.2 Ploskoe supervremya ---------- 100
4.3 Psevdoklassicheskaya model' elektrona ------ 103
4.4 Interpretatsiya grassmanovikh peremennikh ------------------ 109
4.5 Kompozitnie modeli leptonov i kvarkov - 112
4.6 Rasshirennoe supervremya i visshie spini 118
4.7 Spin kak atribut vremeni -- 126
Glava 5 Vremya, spin, temperatura – strannie svyazi 135
5.1 Vremya i termodinamika ------ 135
5.2 Vremya i temperatura v kvantovoj teorii --- 139
5.3 Skorost' vremeni ------------- 142
5.4 Spin – novij element vremeni --------------- 146
5.5 Yavlyaetsya li vremya emerdzhentnim yavleniem? ---------------- 148
Zaklyuchenie ------------------ 150
Prilozhenie A. Elementi supermatematiki -------------- 151
A.1 Algebra Grassmana ------------ 151
A.2 Matematicheskij analiz nad algebroj Grassmana ------ 153
A.3 Matematicheskij analiz nad algebroj Berezina -------- 161
A.4 Klassicheskaya mekhanika nad algebroj Berezina --------- 163
Prilozhenie V. Elementi kvantovoj teorii -------------- 167
V.1 Pervie ponyatiya kvantovoj mekhaniki -------- 167
V.2 Kvantovaya mekhanika na yazike integralov po traektoriyam - 170
V.3 Funktsional'naya formulirovka kvantovoj teorii polya --- 173
Predmetnij ukazatel' ----- 175
Ukazatel' imen -------------- 178
Uslovnie oboznacheniya -----180
Bibliograficheskij spisok ------------185

Ot izdatel'stva

Eta kniga prodolzhaet seriyu «Relata Refero» (doslovnij perevod – «rasskazivayu rasskazannoe»).

Pod etim grifom izdatel'stvo predostavlyaet tribunu avtoram, chtobi viskazat' publichno novie idei v nauke, obosnovat' novuyu tochku zreniya, donesti do obschestva novuyu interpretatsiyu izvestnikh eksperimental'nikh dannikh…

V spore raznikh tochek zreniya tol'ko verdikt Velikogo sud'i – Vremeni – mozhet stat' reshayuschim i okonchatel'nim. Sam zhe protsess poiska Istini khorosho kharakterizuetsya izvestnim viskazivaniem Aristotelya, vinesennim na oblozhku nastoyaschej serii: avtoritet uchitelya ne dolzhen dovlet' nad uchenikom i prepyatstvovat' poisku novikh putej.

Mi nadeemsya, chto publikuemie v etoj serii teksti vnesut, nesmotrya na svoe otklonenie ot ustanovivshikhsya kanonov, svoj vklad v poznanie Istini.

Konechno, etu knigu mozhno chitat' po starinke: ot pervoj do poslednej stranitsi, vremenami zaglyadivaya v prilozheniya, bibliografiyu i otiskivaya zabitij termin po predmetnomu ukazatelyu. Dlya oblegcheniya orientatsii v pestrom soderzhanii knigi i uskoreniya prodvizheniya k finishu rekomenduyutsya tri korotkikh marshruta. Chitatel', bolee ili menee svobodno orientiruyuschijsya v kurse obschej fiziki i imeyuschij predstavlenie ob algebrakh

Grassmana (nazovem ego Spetsialistom), vibiraet marshrut pomechennij punktirom. Chitatel', podzabivshij standartnij institutskij kurs fiziki i ne podozrevayuschij o suschestvovanii supermatematiki (nazovem ego Diletantom) dvizhetsya marshrutom, pomechennim sploshnoj liniej. Ochen' neterpelivij diletant (Superdiletant) mozhet srezat' na povorote i voobsche propustit' chetvertuyu glavu.


Predislovie

Eta kniga posvyaschena, pozhaluj, odnomu iz samikh zagadochnikh yavlenij prirodi – fenomenu vremeni. Na etu temu napisani beschislennie toma filosofami, religioznimi avtoritetami, propovednikami, mistikami i avtorami fantasticheskikh romanov. Kolichestvo knig, obsuzhdayuschikh problemu s nauchnikh pozitsij, predlagayuschikh raznoobraznie fizicheskie i matematicheskie modeli vremeni vo mnogo raz men'she, no vse ravno ogromno. Tem ne menee priroda vremeni ostaetsya neizvestnoj, bolee togo dostatochno bol'shoe kolichestvo uchenikh polagalo i polagaet, chto vremeni voobsche ne suschestvuet, a to, chto mi schitaem vremenem, eto illyuziya chelovecheskogo razuma.

Kakoe zhe mesto zanimaet dannaya kniga v more sochinenij o vremeni?

I pochemu stol' raznie fizicheskie ponyatiya, kak temperatura, spin i vremya, vstretilis' pod odnoj oblozhkoj? Davno izvestno, chto ponyatie temperaturi kakim-to zagadochnim obrazom pereklikaetsya s ponyatiem vremeni. I tu, i druguyu velichinu mozhno izmerit' tol'ko kosvenno, Strela vremeni naibolee ubeditel'no viglyadit kak sledstvie vtorogo nachala termodinamiki. V kvantovoj teorii polya temperatura ekvivalentna tsiklicheskomu mnimomu vremeni. Suschestvuyut i drugie paralleli, kotorie mi obsudim pozzhe.

S drugoj storoni, spin fundamental'nikh chastits, kotorij do nedavnego vremeni schitalsya isklyuchitel'no kvantovim svojstvom samikh chastits, avtoru udalos' interpretirovat' kak atribut rasshirennogo sobstvennogo supervremeni, v kotorom «zhivut» chastitsi. Perekhod ot sobstvennogo vremeni chastits k prostranstvu-vremeni, v kotorom mi ikh privikli rassmatrivat', po-vidimomu, budet predstavlyat' soboj analog protseduri usredneniya, posredstvom kotorogo v statisticheskoj fizike poluchayut temperaturu. Takim obrazom, vse rassmatrivaemie ponyatiya okazivayutsya tesno svyazannimi.

Dlya togo chtobi sdelat' osnovnie idei razvivaemogo podkhoda dostupnimi ne tol'ko spetsialistam, no i bolee shirokomu krugu chitatelej, osnovnomu izlozheniyu predshestvuet kratkoe izlozhenie – napominanie neobkhodimikh fizicheskikh i matematicheskikh svedenij. Istoricheskie vvedeniya prizvani prodemonstrirovat' paralleli v videlenii iz chuvstvenno-intuitivnikh ponyatij teploti i prodolzhitel'nosti vremeni proizvodnikh velichin: temperaturi, teploemkosti, entropii, prichini, sledstviya, napravlennosti vremeni, neobratimosti i t.p.


About the author
Musin Yurat Rashitovich
Kandidat fiziko-matematicheskikh nauk (1984), dotsent (1991). V 1973 g. okonchil MVTU imeni N. E. Baumana po spetsial'nosti «fiziko-energeticheskie ustanovki», v 1977 g. — mekhaniko-matematicheskij fakul'tet MGU imeni M. V. Lomonosova, v 1981 g. — aspiranturu po teoreticheskoj fizike pri MAI imeni S. Ordzhonikidze. S 1981 g. po nastoyaschee vremya — prepodavatel' MAI.

Oblasti nauchnikh interesov: klassicheskaya teoriya gravitatsii, psevdoklassicheskaya mekhanika nad algebroj Grassmana, uravneniya dvizheniya protyazhennikh ob'ektov i chastits so spinom vo vneshnikh elektromagnitnikh i gravitatsionnikh polyakh i ikh svyazi s kvantovo-mekhanicheskimi uravneniyami, kompozitnie supersimmetrichnie modeli fundamental'nikh chastits.

Avtor ryada uchebnikh posobij i monografij, sredi kotorikh «Vvedenie v supersimmetrichnuyu mekhaniku» (1988; sovmestno s V. V. Cheredovim), «Novaya shkol'naya entsiklopediya. T. 3: Veschestvo i energiya» (2005; gruppa avtorov), «Vtorzhenie v fiziku» (9 knig: 2006–2010), «Geometriya prostranstva-vremeni i klassicheskaya mekhanika» (2014; sovmestno s V. I. Babetskim), «Tenzornij analiz» (2018). Khobbi — istoriya i kul'tura Kitaya vo vsekh vidakh.