Что, думали, похмелились и голова уже не болит? Щяз!
Оригинал: Jim Baggott
Современная физика учит нас тому, что масса не является внутренним свойством материи
Вот вы сейчас сидите и читаете эту статью. Возможно, на бумаге, возможно, в электронной книге, в планшете или на компьютере. Это неважно. Какое бы устройство для чтения вы не использовали, можно быть уверенным в том, что оно состоит из какого-то вещества: бумаги, пластика, крохотных электронных штучек, печатных плат. Что бы это ни было, мы называем это материей, материальным веществом. У него есть прочность, у него есть масса.
Но что такое материя? Представьте себе кубик льда с ребром длиной в 2,7 см. Представьте, что вы держите его в ладони. Он холодный и немного скользкий. Он мало что весит, но какой-то вес у него всё же есть.
Давайте уточним вопрос. Из чего состоит кубик льда? И второй важный вопрос: что отвечает за его массу?
Чтобы понять, из чего состоит кубик льда, нам нужно обратиться к знаниям, полученным химиками. Согласно давней традиции, основанной ещё алхимиками, эти учёные различают отдельные химические элементы — водород, углерод, кислород. Исследования относительных весов таких элементов и комбинация объёмов газов привели Джона Дальтона и Луи Гей-Люссакак заключениям о том, что различные химические элементы состоят из атомов различного веса, комбинирующихся по правилам, в которых участвует целое количество атомов.
Загадка комбинирования таких газов, как водород и кислород, для получения воды, была решена, когда поняли, что водород и кислород — газы двухатомные, то есть H2 и O2. А вода — составное вещество, содержащее два атома водорода и один атом кислорода, H2O.
Это частично отвечает на наш первый вопрос. Наш кубик льда состоит из периодически организованных молекул H2O. Мы уже можем начать ответ на второй вопрос. Закон Авогадро постулирует, что моль химического вещества содержит 6 × 1023 отдельных «частиц». Мы можем представить себе моль вещества, как молекулярный вес, масштабированный до сравнимого с граммом количества. У водорода в виде H2 относительный молекулярный вес (или молекулярная масса) составляет 2, что означает, что у каждого атома относительный атомный вес равен 1. У кислорода O2 молекулярная масса равна 32, а значит, что у каждого атома атомный вес равен 16. Следовательно, у воды H2O молекулярная масса равна 2 × 1 + 16 = 18
Так получается, что наш кубик льда весит около 18 грамм, что означает, что он представляет собой один моль воды. Согласно закону Авогадро, в нём в таком случае должно содержаться порядка 6 × 1023молекул H2O. Это вроде бы должно давать определённый ответ на наш второй вопрос. Масса кубика льда получается из массы атомов водорода и кислорода, содержащихся в 6 × 1023 молекулах H2O.
Но мы, разумеется, можем пойти дальше. Дж. Дж. Томсон, Эрнест Резерфорд, Нильс Бор и многие другие физики начала XX-го века научили нас тому, что все атомы состоят из тяжёлого центрального ядра, окружённого лёгкими электронами на своих орбитах. Затем мы узнали, что центральное ядро состоит из протонов и нейтронов. Количество протонов в ядре определяет химическую идентичность элемента: у атома водорода есть один протон, а у атома кислорода — восемь (это называется атомным числом). Но общая масса, или вес ядра определяется общим количеством протонов и нейтронов.
У водорода это всё ещё единица (его ядро состоит из одного протона — без нейтронов). У наиболее распространённого изотопа кислорода — догадаетесь? — 16 (восемь протонов и восемь нейтронов). Очевидно, вовсе не будет совпадением, что эти протоны и нейтроны считаются точно так же, как упомянутая атомная масса.
Если проигнорировать лёгкие электроны, то у нас появится искушение заявить, что масса кубика льда содержится во всех протонах и нейтронах в ядрах его атомов водорода и кислорода. Каждая молекула H2O вносит 10 протонов и 8 нейтронов, поэтому, если в кубике содержится 6 × 1023 молекул, и мы можем проигнорировать небольшую разницу масс протона и нейтрона, мы можем заключить, что кубик содержит в 18 раз больше частиц, то есть, 108 × 1023 протонов и нейтронов.
Пока всё нормально. Но мы ещё не закончили. Теперь нам известно, что протоны и нейтроны — не элементарные частицы. Они состоят из кварков. Протон состоит из двух верхних кварков и нижнего кварка, а нейтрон — из двух нижних кварков и верхнего [на самом деле, не совсем так / прим. перев.]. А цветовые взаимодействия, связывающие кварки вместе внутри более крупных частиц, переносятся безмассовыми глюонами.
Ладно, значит, нам просто нужно продолжить дальше. Если мы снова примем массы верхнего и нижнего кварков примерно равными, мы просто умножим наше число на три, и превратим 108 × 1023 протонов и нейтронов в 324 × 1023 верхних и нижних кварка. И мы сможем заключить, что именно там и содержится вся масса. Да?
Нет. На этом этапе наши наивные предубеждения, связанные с атомами, рушатся. Мы можем посмотреть массы верхнего и нижнего кварков на сайте Particle Data Group [международной коллаборации физиков, компилирующих полученные при изучении частиц результаты / прим. перев.]. Верхний и нижний кварк настолько лёгкие, что их массы нельзя измерить точно, поэтому там приводятся только диапазоны. Следующие цифры даны в МэВ/с2. В этих единицах масса верхнего кварка примерно равна 2,3, в диапазоне от 1,8 до 3,0. Нижний кварк потяжелее, 4,8, с диапазоном от 4,5 до 5,3. Сравним эти массы с массой электрона в тех же единицах: 0,51.
А теперь шокирующее известие. В тех же единицах, МэВ/с2, масса протона равна 938,3, масса нейтрона 939,6. Но комбинация двух верхних и одного нижнего кварка даёт нам всего лишь 9,4, всего лишь 1% от массы протона. Комбинация двух нижних и одного верхнего кварка даёт нам всего лишь 11,9, или 1,3% от массы нейтрона. А 99% массы протона и нейтрона куда-то подевались. Что же пошло не так?
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять, с чем мы имеем дело. Кварки — это не самостоятельные частицы такого типа, какой представили бы себе древние греки или философы-механицисты. Это квантовые частицы-волны; фундаментальные вибрации, или флуктуации элементарных квантовых полей. Верхний и нижний кварк всего в несколько раз тяжелее электрона, и мы продемонстрировали корпускулярно-волновую природу электрона в бесчисленных лабораторных экспериментах. Нам нужно приготовиться к странному, если не сказать, неестественному поведению.
И не будем забывать о безмассовых глюонах. И о специальной теории относительности и E = mc2. Или о "голой" и «одетой» массах. И ещё, последним по порядку, но не по значимости, не забудем о роли поля Хиггса в качестве «источника» массы всех элементарных частиц. Чтобы понять, что происходит внутри протона или нейтрона, нам нужно обратиться к квантовой хромодинамике, к квантовой теории поля цветного взаимодействиякварков.
У кварков и глюонов имеется "цветной заряд". Но что это такое на самом деле? У нас нет способа узнать это. Мы знаем, что цвет — это свойство кварков и глюонов, что его бывает три типа, которые физики решили назвать красным, зелёным и синим. Но точно так же, как никто никогда не видел изолированного кварка или глюона, так и, в общем-то по определению, никто никогда не видел голого цветного заряда. На самом деле квантовая хромодинамика (КХД) утверждает, что если бы такой голый заряд и появился, его энергия была бы практически бесконечной. Афоризм Аристотеля звучал, как "природа не терпит пустоты". Сегодня мы могли бы сказать: «природа не терпит голого цветного заряда».
Так что же произойдёт, если мы каким-то образом сумеем создать изолированный кварк с цветным зарядом, выставленным на всеобщее обозрение? Его энергия превысит все пределы, её хватит, чтобы вызывать виртуальные глюоны из «пустого» пространства. Точно так же, как электрон, движущийся в своём собственном, самостоятельно созданном электромагнитном поле, собирает толпу сопровождающих его виртуальных фотонов, так и голый кварк собирает сопровождающих его виртуальных глюонов. Но в отличие от фотонов, глюоны переносят свой цветной заряд и способны уменьшать энергию через, в частности, маскировку открытого цветного заряда. Представьте себе это так: голый кварк сильно смущается, и быстро одевается в накидку из глюонов.
Но этого недостаточно. Эта энергия достаточно высока не просто для того, чтобы вызвать виртуальные частицы (напоминающие фоновый шум или шипение), но и реальные элементарные частицы. В этой схватке за право покрыть голый цветной заряд появляется антикварк, спаривающийся с голым кварком и формирующий мезон. Так что кварка никогда — вообще никогда — не видят без сопровождающего.
Но и этого недостаточно. Чтобы полностью покрыть цветной заряд, нам необходимо разместить антикварк точно в том же месте и точно в то же время, что и кварк. Принцип неопределённости Гейзенберга запрещает природе уточнять местоположение кварка и антикварка таким образом. Вспомните, что точное измерение положения ведёт к бесконечному импульсу, а точная скорость изменения энергии во времени ведёт к бесконечной энергии. У природы не остаётся выбора, кроме как пойти на компромисс. Она не может полностью скрыть цветной заряд, но может замаскировать его при помощи антикварка и виртуальных глюонов. Тогда энергия, по крайней мере, уменьшается до контролируемого уровня.
То же самое происходит внутри протонов и нейтронов. В рамках ограничений, наложенных их частицами-хозяевами, три кварка относительно свободно носятся туда и сюда. Но их цветные заряды тоже должны быть прикрыты, или, по крайней мере, необходимо уменьшить энергию оголённых зарядов. Каждый кварк приводит к появлению целой метели из виртуальных глюонов, мечущихся между ними, совместно с парами кварк-антикварк. Физики иногда называют три кварка, составляющих протон или нейтрон, "валентными" кварками, поскольку внутри этих частиц достаточно энергии для появления моря пар кварк-антикварк. Валентные кварки — не единственные кварки, находящиеся внутри этих частиц.
Это значит, что массу протонов и нейтронов можно в основном отнести на счёт энергии глюонов и моря пар кварк-антикварк, вызываемых из цветного поля.
Откуда нам это известно? Приходится признать, что на самом деле довольно сложно проводить вычисления с использованием КХД. Цветное взаимодействие чрезвычайно сильное, и соответствующие энергии взаимодействий, следовательно, очень высоки. Помните, что у глюонов также есть цветной заряд, поэтому всё взаимодействует со всем остальным. Случиться может практически всё, что угодно, и учитывать все возможные преобразования виртуальных и элементарных частиц довольно сложно.
Это значит, что хотя уравнения КХД можно записать относительно просто, их нельзя решить аналитически, на бумаге. Кроме того, математическая ловкость рук, так успешно использовавшаяся в КХД, уже неприменима — поскольку энергии взаимодействий так высоки, что мы не можем применить перенормировку. У физиков нет выбора, кроме как решать эти уравнения на компьютере.
Большого прогресса удалось достичь при помощи «облегчённой» разновидности КХД [QCD-lite]. Она рассматривает только безмассовые глюоны, верхние и нижние кварки, и предполагает, что кварки сами по себе тоже безмассовые (то есть, буквально «облегчённые»). Вычисления, проведённые с такими приближениями, дали массу протона всего на 10% меньше измеренной.
Давайте на минуту остановимся и подумаем об этом. Упрощённая версия КХД, в которой мы подразумеваем, что у частиц нет масс, всё равно даёт на 90% правильную массу протона. Получается удивительный вывод. Большая часть массы протона происходит из энергии взаимодействий составляющих его кварков и глюонов.
Джон Уилер использовал фразу «масса без массы» для описания эффектов суперпозиций гравитационных волн, способных концентрировать и локализовать энергию так, что появляется чёрная дыра. Если бы такое произошло, это бы означало, что чёрная дыра — предельное проявление сверхплотной материи — была создана не из материи схлопывающейся звезды, но из флуктуации пространства-времени. Что Уилер действительно хотел сказать, так это то, что такой случай стал бы примером создания чёрной дыры (массы) из гравитационной энергии.
Но фраза Уилера и нам отлично подходит. Фрэнк Вильчек, один из создателей КХД, использовал её в связи с обсуждением результатов подсчётов облегчённой КХД. Если большая часть массы протона и нейтрона происходит из энергии взаимодействий, происходящих внутри этих частиц, тогда это и в самом деле получается «масса без массы», что значит, что у нас на руках оказывается поведение, приписываемое нами массе, не требующее массы как свойства.
Звучит знакомо? Вспомним, что у Эйнштейна в его плодотворном дополнении к работе 1905 года по специальной теории относительности полученное им уравнение на самом деле выглядит, как m = E/c2. И это великая идея (не E = mc2). И Эйнштейн, на самом деле пророчески, написал: «масса тела — это мера его энергетического содержимого» [Einstein, A. Does the inertia of a body depend upon its energy-content? Annalen der Physik 18 (1905)]. Так оно и есть. В своей книге «Лёгкость бытия» [Wilczek, F. The Lightness of Being, Basic Books, New York, NY (2008)], Вильчек писал:
Если масса человеческого тела в основном происходит из содержащихся в нём протонов и нейтронов, то ответ теперь стал ясным и окончательным. Инерция этого тела с точностью в 95% относится на счёт его энергетического содержимого.
В расщеплении ядра урана-235 освобождается часть энергии цветных полей, содержавшейся внутри протонов и нейтронов, с потенциально взрывными последствиями. В цепочке протон-протон, включающей синтез четырёх протонов, преобразование двух верхних кварков в два нижних кварка, формирующее в процессе два нейтрона, приводыт к выходу лишней энергии их цветных полей. Масса не превращается в энергию. Энергия передаётся из одного типа квантового поля другому.
И что же у нас получается? Мы, конечно, прошли долгий путь с тех пор, как атомисты древней Греции рассуждали о природе материального вещества 2500 лет назад. Но большую часть времени мы придерживались убеждения, что материя — фундаментальная часть нашей физической Вселенной. Мы были убеждены, что энергия содержится в материи. И, хотя материю можно низвести до микроскопических составляющих, долгое время мы считали, что они всё равно будут представлять собой материю, и обладать таким основным качеством, как масса.
Современная физика учит нас совсем другому, совершенно контринтуитивному. Прокладывая себе путь всё глубже внутрь — раскладывая материю на атомы, атомы на субатомные частицы, субатомные частицы на квантовые поля и взаимодействия — мы полностью потеряли из виду материю. Материя потеряла осязаемость. Она потеряла своё превосходство, а масса стала вторичным свойством, результатом взаимодействий между неосязаемыми квантовыми полями. То, что мы считаем массой, является поведением этих квантовых полей; это не свойство, им принадлежащее или обязательно присущее.
Несмотря на то, что наш мир наполнен жёсткими и тяжёлыми вещами, правит балом энергия квантовых полей. Масса становится просто физическим проявлением этой энергии, а не наоборот.
Концептуально это выглядит шокирующим, но одновременно и чрезвычайно притягательным. Великое объединяющее свойство Вселенной — энергия квантовых полей, а не жёсткие, непроницаемые атомы. Возможно, это не совсем та мечта, за которую могли держаться философы, но всё же это мечта.
Джим Бэггот — независимый журналист и писатель, читал лекции по химии, затем работал в компании Shell, а теперь работает независимым бизнес-консультантом и тренером. Среди многих его книг: «Научная история творения» [The Scientific Story of Creation], «Хиггс: изобретение и открытие „частицы бога“ [Higgs: The Invention and Discovery of the ‘God Particle’], „Квантовая история: история в 40 моментах“ [A Quantum Story: A History in 40 Moments] и „Руководство по реальности для новичков“ [A Beginner’s Guide to Reality].
Адаптированный отрывок из книги: „Масса: в поисках понимания материи от греческих атомов до квантовых полей“ [Mass: The quest to understand matter from Greek atoms to quantum fields].
с философской т. зр. надо отдать должное тому, что значит энергия. Пока этого нет вообщею Выходит, что Энергия - основа бытия. Такое понимание продемонстрировали пока только публицисты типа Анпилогова, еще у Сути Времени очень похожие на AlreadyYet статьи были. Интересно, какой источник ознакомил их с энергетическим вИдением истории?
Комментарии
Спасибо, интересны современные воззрения на природу материи.
философия как наука этих находок пока не "отражает"
Философия как наука, простите? Что за каша?
философия изначально была единственной наукой, затем из нее выделились физика, биология и т. п., и она осталась в качестве науки собственно познания бытия (построение концепций). Это было актуальным в конце XIX начале XX века. А сейчас, в свете актуализации конвергенции знаний (когда физика, химия и математика, генетика и т. д. достигли уровня, когда они смыкаются а решении своих проблем) , мы снова должны прийти к общему филофскому познанию - не отдельно физики, химии, математики и т. д. , а их единства. Это уже происходит фактически, Но концептуально обосновать это должны философы, а с этим проблема.
Философия - это философия. А науки - это науки. Разные методы и разные задачи. Философия не была "единственной наукой", были другие явления в другом сочетании ныне не воспроизводящемся (т.к. времена нынче другие). Даже название было другое (алхимия, естествоиспытатели, богословие и т.д.) у тех областей человеческой деятельности.
загляните в словари
В одном расширенном словаре написано, что философы сами определяют предмет и задачи своей области знаний отлично от "философия - это наука". Да и так любому понятно, что раз у наук в основе научный метод, а у философии какой-то свой в дополнению к научному, то вряд ли "философия - это наука". Очевидно, что нечто большее.
хорошо, пусть так. Так вот, пока философия, как нечто большее, чем наука, пока не учитывает в своих концептах (тоже условно, если это нечто большее), открытия квантовой физики. Ведь, в таком случае, необходимо включать элементы религиозной метафизики. Видимо, пока не готовы. Но и другого пути нет.
Какая темнота)! Вы хоть просветитесь немного. Философия жонглирует мастерски вообще всем. Теология - тоже философия. Принцип неопределённости например в основании диалектика-материалистической концепции истины. Я стесняюсь спросить, в чём по вашему философия-то состоит? Судя по всему очень узкое представление у вас. Как суждение о физике, к примеру, по классической механике.
спасибо, воспользуюсь вашим советом
Толковый словарь Ушакова
ФИЛОСОФИЯ
1. Наука о всеобщих законах движения и развития природы, человеческого общества и мышления. Высший вопрос всей философии, говорит Энгельс, есть вопрос об отношении мышления к бытию, духа к природе. Философией марксизма является диалектический материализм. Материалистическая философия. Античная философия. Идеалистическая философия.
2. чего. Теоретические, методологические принципы, лежащие в основе какой-нибудь науки (научн.). Философия математики. Философия языкознания. Философия права.
3. Отвлеченные рассуждения, излишние умствования (разг.). «- Ему, и по заведенному порядку, следует в трактир итти, а он за философию. А от философии нападает на человека тоска.» А.Островский. «Ведь это философия, мамочка!» А.Островский. Разводить философию.
4. В старину - название среднего из трех классов духовной семинарии (риторика, философия, богословие).
Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935-1940.
Я думал вы про словарь не всерьёз. Это ж действительно несерьёзно в кратенькой словарной статье искать полноценное определение столь масштабного явления, как философия. Аннотация к книге или глава ещё может уместить.
Я по-другому сформулирую: философия сама определяет, что такое наука. Она вне чисто научного образа мысли. Гораздо шире. Например, математик, находясь в поле смыслов своей науки, не может даже определить, что является её предметом. Он просто не видит, не имеет понятийного аппарата для этого, хотя имеет вторую теорему Гёделя в распоряжении и может догадываться и подозревать, что мир сложнее, чем он видит его сквозь призму своего узкоспециализированного математического языка.
так понятия расплываются до бессмыслицы, и разговаривать не о чем. Т.е. вернее - нечем. Слова-то очень широки в понимании. "Философия - это философия", а "наука - это наука" Ну да, все понятно ;)
В философии наука чётко определяется.
определяется так, что к самой философии оно не применимо? я уж не говорю о заявленном полиморфизме философии, когда она может принимать нужные ей формы, в частности, заявленную ей же форму науки.
...В научном познании, направленном на исследование все новых объектов, периодически возникают проблемы поиска категориальных структур, обеспечивающих понимание таких объектов. Так, при переходе к изучению сложных исторически развивающихся систем в науке 20 в. потребовалось по-новому определить категории части и целого, причинности, вещи и процесса, пространства и времени. Философия, разрабатывая категориальные модели возможных человеческих миров, помогает решению этих задач. Новые нестандартные категориальные смыслы, полученные Философией, и включенные в культуру, затем селективно заимствуются наукой, адаптируются к специальным научным проблемам и активно участвуют в порождении новых научных идей. ...
Философия: Энциклопедический словарь. — М.: Гардарики. Под редакцией А.А. Ивина. 2004. \
вот, собственно, о чем я говорил
Хорошая цитата.
ФИЛОСОФИЯ
(греч. , букв.— любовь к мудрости, от — люблю и — мудрость), форма обществ. сознания; учение об общих принципах бытия и познания, об отношении человека к миру; наука о всеобщих законах развития природы, общества и мышления. Ф. вырабатывает обобщённую систему взглядов на мир и место в нём человека; она исследует познавательное, ценностное, социально-политич., нравств. и эстетич. отношение человека к миру....
Философский энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов. 1983.
Фрэнсис Бэкон и Декарт понимают под философией целостную, единую науку, облеченную в понятийную форму. Христиан Вольф называет философию наукой о всех возможных вещах – как и почему они возможны. Кант отличает философию в ее школьном понимании – как систему всех философских знаний – от философии, рассматриваемой с точки зрения понимания ею мира, как науку об отношении всего познания к существенным целям человеческого разума. Гегель называет философией мысленное рассмотрение предметов, науку о разуме, постигающем самого себя.
В приведённых контекстах слово "наука" скорей синонимично "учению". Хотя все они правы.
да, все будет хорошо ;)
Не спорю.
Масса это эффект. Да и вообще материя есть возбуждение некого Единого поля.
А что это за Единое поле? Из чего состоит, как устроено, как взаимодействует с веществом?
Ага ! а потом я вам расскажу все секреты настоящего а не выдуманного Деда Мороза ! Ждите !
Хотя-бы скажите, под какой виду секретности подпадает информация о поле: "для служебного пользования", "совершенно секретно", "особой важности" или "не знал, да еще и забыл"?
Это попадает под самый Тайный Секрет Загадочной Мистерии ! Вам знать не положено.
Тогда храните секрет дальше, о Великий хранитель псевдонаучной секретной хрени!))
Автор статьи в очередной раз блестяще доказал, что современная наука нихрена не понимает в природе Вселенной, и политкорректно прячет своё невежество за фразой "тёмная материя"
Ну какой же вы смешной, сама современная наука утверждает что она дохрена и больше не знает что такое материя, и чем она собственно и занимается в попытке это узнать, а у вас уже понеслось обвинять и автора и науку.
При этом (внимание!) ещё ни один учёный не умер с голоду... :)
10 лет обучения сложному "птичьему" языку позволяют долго дурить других людей.
Лет десять назад у нас пришел работать парень в качестве системного администратора и разговаривал с нашими "бабушками" с употреблением супер заумных слов - наслаждался ощущением "я самый умный", а те бегали ко мне и моей коллеге с просьбой:: объясните простым языком, что надо сделать.
В итоге нас это достало, взыграла женская солидарность и мы задали ему простой вопрос:: Как называется продукт в виде эмульсии с содержанием жиров растительного и животного происхождения, некоторым содержанием углеводов, солей и большим содержанием гликозида синигрина.
Специально не выпускали паренька из кабинета, чтобы не было доступа к Интернету - он думал минут 15 пока не сдался. Пришлось сообщить, что это майонез.
С наступившим
Нет, автгр блестяще показал, что он профан в деле донесения основ квантов в массы, он даже сам офигел.
Ну тут таки прямо напрашивается встречный вопрос: а КТО дохрена понимает в природе вселенной?? Укажите нам ту инстанцию или группу лиц!!
Если не сможете, то ваш сварливый и претензионный тон -- есть проявление вашей инфантильности и недалёкости.
Можно и короче: журношлюх. Вообще не понимает, что пишет. Ну, химик - не физик. Заменил понятие массы на обывательское понятие энергии, типа какая-то хрень, пропитвающая материю.
Придется добавить физики, чтоб обывателю жизнь чаем не казалась.
Энергии не существует, она ничего не "пропитывает", это чисто математическое понятие в виде ПОТЕНЦИАЛА, а вот разность энергий существует и равна измеряемой физической работе. Измерить саму энергию невозможно, она неизмеряема, если не задать заранее нулевой уровень и не произвести РАБОТУ. Физики-теоретики это очень часто упускают из виду, делая тем самым ошибку гносеологического характера, ведущую к неверным физическим выводам, а журношлюхи подхватывают и компостируют мозги публике в совсем уж непотребном виде, как в данной статье.
Энергия = удобный для ФИЗИЧЕСКИХ расчетов математический оператор. Поэтому рекомендация не физикам - пшли вон.
Как это упускают физики-теоретики? Получается, что физика - не точная наука, а некий набор отстраненных рассуждений? Кто как порассуждал, у того то и получилось. И за эти рассуждения людям платят зарплаты, а некоторым дают Нобелевские премии.
"Премию вручили за «определяющий вклад в работу LIGO и наблюдение за гравитацонными волнами», — сообщил комитет в твиттере. LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) — это лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория, с помощью которой были зарегестрированы волны.
В феврале 2016 года физикам впервые удалось экспериментально подтвердить существование гравитационных волн, которые предсказал 100 лет назад Альберт Эйнштейн. Источником волн ученые назвали слияние двух черных дыр в миллиарде световых лет от Земли. Волны достигли LIGO за 1,3 миллиарда световых лет".
Как физик-экспериментатор - соглашусь с Вами. Но! Если Вы ограничитесь конкретной областью гипотез теоретической физики. Физические теории, прошедшие практическую проверку экспериментаторами - это и есть наука ФИЗИКА. А не то, что Вы думете. Да, платят зарплаты теоретикам и если хоть один из 100 выдвинет гипотезу, признанную впоследствии сообществом экспериментаторов теорией, то все 100 уже оправдают свой хлеб. А как Вы это себе представляли? Можете сами в теоретики пойти, на бутерброд с красной икрой хватит, если сумеете два слова связать. Но мало кому удается
Расскажите про гравитацию. Она порождается массами? Если да, то как образуются гравитационные волны? Получается, массы должны как-то вибрировать, раскачиваться? Тогда раскачаются и гравитационные поля от этих масс.
И еще, расскажите, что такое гравитационное поле? Из чего состоит, как распространяется?
Вот плоды хурношлюшества. В чистом виде.
С чего Вы считаете, что в поле что-то раскачивается? Поле - это поле, описывается слегка похоже на механические волны, но это чисто математическое изложение. Говоря по-русски "демонстрация" Вы можете описывать и шествие с флагами, и показ новой техники, и голое непотребство. Но это разные процедуры. Точно также и с математикой, которая является всего лишь языком физики и никогда не может претендовать на объяснение явлений.
Вон пример из истории: математик Лоренц написал свои уравнения, но нихрена не понял, что они значат. Физик Эйнштейн без малейших изменений взял эти преобразования и понял, как их интерпретировать. Кто считается авторм СТО?
Что до гравитации - разве есть сомнения, что гравитация связана с массой?
Повторю: ПОЛЕ - есть ПОЛЕ. Физическое явление, обвательски-механистически НЕ ОПИСЫВАЕТСЯ.
Так вы сами как понимаете, что такое гравитационное поле и из чего оно состоит? Как в нем возникают волны, за которые дают премии?
Смотрите. Берём простыню, натягиваем её. И кладём на неё тяжелый железный шарик. Простыня под ним прогнулась.
Ну-с, вот так вот оно, собсна говоря, и работает. И если мы катнём по простыне другой шарик, то он, с неизбежностью стремительного домкрата, скатится в углубление к первому шару.
Натянутая простыня это аналог 2-мерного пространства. А шарики искривляют это пространство. Ага, своей массой и искривляют. Так что такое гравитационное поле и из чего оно состоит?
Из простыни. Из прогнувшейся простыни. То ись, гравитационное поле это искривлённое пространство. А гравитационные волны это волны этого пространства. Так понятно будет?)
А из чего состоит пространство? И почему оно прогибается, но не рвется? Его можно при случае разорвать?
А из чего состоит среда? Рассмотрим волны на поверхности воды. Вода, в данном случае, будет являться средой для волн на её поверхности. Из чего состоит вода?
Из кластеров. А кластеры? Из тысяч молекул воды. А молекулы? Их атомов. И так далее.
Из чего состоит электромагнитное поле? Из осцилляторов. Так понятно будет? Из фотонов. А так?
Кароч, электромагнитные волны распространяются в электромагнитном поле. Средой для электромагнитных волн является электромагнитное поле. Всё сразу стало понятно, да?
Ну лан. Не буду вас мучать. Сразу скажу ответ. Электромагнитное поле и 3-мерное пространство это одно и то же. Поэтому, средой для электромагнитных волн является 3-мерное пространство. А из чего состоят электромагнитные волны?
А из чего состоят волны на поверхности воды? Из атомов? Нет, из атомов состоит вода. А волны могут состоять только из... волн. Большая волна представляет собой сумму маленьких. И так до бесконечности. Ну, почти...
Да, так вот. Электромагнитная волна представляет из себя сумму элементарных волн, то есть, волн с минимально возможной амплитудой. Эти элементарные волны называются фотонами.
Вернёмся к гравитационным волнам. В чём их отличие от электромагнитных? Можно долго говорить на эту тему. Поэтому, скажу только одно. Электромагнитные волны это поперечные волны, а гравитационные - продольные.
Можно ли разорвать пространство? Ну-с, а почему нет? Можно. Только я и без этого сейчас столько наговорил, что мама не горюй. Нам бы с этим разобраться бы...)
Вы сами-то верите в свое нагромождение определений? В конце комментария вы честно подводите итог: "Только я и без этого сейчас столько наговорил, что мама не горюй. Нам бы с этим разобраться бы...)"
Что такое поле и почему в нем происходят колебания, вы не объяснили. Из чего оно состоит, как функционирует, почему не распадается на составляющие?
Проблема в том, что даже если бы знали гораздо больше, чем сейчас знаем, Вам это объяснить невозможно по очень простой причине: Вы требуете, чтобы неизвестные Вам понятия свели/вывели к тем, что Вам известны из повседневной жизни. А они не сводятся. Совсем. Точно так же, как неполучится представить i в комплексном числе каким-то действительным числом. Новая сущность. Примите к сведению или большая часть математики станет для Вас принципиально непознаваемой.
Та же фигня с современной физикой. Никто и никогда не сможет объяснить Вам что такое "спин" через привычную механику с моментом вращения: спин квантуется, а это - новое. Никто и никогда не сможет Вам объяснить, что такое поле, потому что ничего похожего в повседневной жизни нет, и все аналогии будут так или иначе инвалидными. Ну, про простыню можно задать вопрос "из чего состоИт, и почему она не распадается?", а про поле - нельзя. Ну, в смысле, даже если узнаем, что можно, то всё равно этот вопрос будет нести другой смысл, чем в случае простыни.
То, что Вам нагромождают - это не "определения". Это аналогии. Убогие и неверные изначально. Определения поля - в его уравнениях состояния. Ну да, не словами. Зато точно и по делу.
Из сего получается, что наука физика для вас является разделом магии. В ней происходит непонятно что, представить это нельзя, зато можно описать формулами. В переводе с религиозно-псевдо-научного на человеческий язык, физика не знает, как устроена материя, поэтому все описывает математическими моделями, создаваемыми на основе экспериментов.
Эээ... нет. Из этого следует, что наука физика для всех является наукой.
Я рад, что Вы сумели уместить в своей голове эти простые и очевидные истины. Да, наука не знает, как устроена материя, окончательная теория всего ещё не построена. И да, она всё описывает математическими моделями, создаваемыми на основе экспериментов.
Там только слово "поэтому" лишее - всё-таки, это две независимые вещи.
По видимому, и не "узнает". Потому что наука физика - это медиапространство, заполненное элементарными учеными-физиками двух противоположных направлений мышления. Эти два направления никогда не смогут прийти к консенсусу ибо противоположны по исходным положениям:))) При этом консенсусу науки-физики препятствует еще то обстоятеьство, что одно направление физики является официаьным большинством, сидящем на традиции, а второе - маргинальным меньшинством, пытающимся внести в традицию изменения, которые по их мнению, сблизят традиционную физику с реальностью
Традиция же, ведущая свою непрерывную, а потому оберегаемую, родословную от старомеханики, и которую можно именовать "корпускуляристы", требует от маргиналов покаяния в виде признания элементарной массы и отрицания элементарной энергии - вот как БЕРЕС выше. Маргиналы же (коих можно назвать "волновики") не имея административного ресурса, пытаются скромно убедить корпускуляристов в том, что их традиция никак не пострадает от того, что вместо многочисленных костылей-частиц она будет строится на изменчивости среды. "Признайте среду, что ли! - стонут маргиналы, - ведь очевидно же". "Вас послушать - так и Бога признать придется!", - парируют традиционники. Так и будут дальше "двигать" науку - каждый свою:)))
Эээ... такие споры - это Ваша выдумка.
Реально, конечно, были споры между сторонниками петлевой теорией гравитации и теми же струнщиками, но они велись/ведутся в совершенно иных терминах. "Корпускуляристы" (в Вашем смысле слова) ушли из науки (в смысле, из реальной науки, которая имеет дело с реальным миром) около ста лет назад.
Наш мир квантовый. Есть эксперименты, доказывающие нелокальность. Поэтому бессмысленны ВСЕ попытки городить ЛЮБУЮ локальную теорию. Есть эксперименты, доказывающие отсутствие скрытых параметров. ЛЮБАЯ теория, постулирующая скрытые параметры, - не имеет смысла.
Поэтому никто занимающийся подобной бурдой науку двигать не может в принципе. Всё равно, что вечный двигатель изобретать - как ни мудри, как ни доказывай людям, что это многоумное занятие, смысла в нём всё равно нет.
Страницы