Вопрос №46969
 
 
 
 
 

Кто открыл теорию о трехмерности пространства?

X · почти 5 лет назад · 2 ответа
 

Скалероз!

Хороший вопрос Ф топку
0
1
Ответы
Ответ выбран автором вопроса
Bore · почти 5 лет назад

Декарт

 
X · почти 5 лет назад

Спасибо

 
 
 
Natisha · почти 5 лет назад

С современной точки зрения вопрос: "Почему пространство имеет три измерения?" может пониматься в двух существенно различных смыслах.

Во-первых, можно попытаться объяснить трехмерность пространства исходя из глубоких свойств материального мира в рамках некоей фундаментальной теории. В существующих же физических теориях трехмерность пространства берется в качестве исходного предположения, постулата.

Второй смысл, который можно вложить в этот вопрос, можно уточнить так: "Почему физики уверены в том, что пространство имеет три измерения".

Исторически именно Иммануилу Канту - одному из великих философов - принадлежит подлинно новая идея в вопросе о размерности пространства. В работе Канта понятие размерности впервые было связано с конкретным физическим законом (законом тяготения Ньютона) и оказалось причастным к одному из знаменитых идейных противоборств в истории физики - соперничеству концепций абсолютности и относительности пространства.

Первая из них предполагает, что пространство есть нечто абсолютное, заданное, нечто, подобное готовой сцене, на которой разыгрываются физические явления, но которая не зависит от самих этих явлений. Идея же относительности пространства означает, что пространственные отношения - это лишь некоторые отношения физических тел между собой. Кант писал: " Если пространство и можно уподобить сцене, то эта сцена создается в ходе самого спектакля, создается физическими явлениями, взаимодействиями между телами. И существующей независимо от взаимодействий эту сцену нельзя даже помыслить..." .

Кант обосновывает связь размерности пространства с законом силы следующим образом: пространство есть упорядоченность, порядок в совокупности тел, пространство - отношение тел. Однако сами эти отношения проявляются в силах, действующих между телами: " Легко доказать, что не было бы никакого пространства и никакого протяжения, если бы субстанции не обладали никакой силой действовать вовне. Ибо без этой силы нет никакой связи, без связи - никакого порядка и, наконец, без порядка нет никакого пространства...".

Далее Кант выдвигает гипотезу, что "трехмерность происходит, по-видимому, от того, что субстанции в существующем мире действуют друг на друга таким образом, что само действие обратно пропорционально квадрату расстояния" (других сил взаимодействия на расстоянии Кант не знал).

Концепция абсолютного пространства победила (хотя и не полностью) в механике Ньютона и царствовала в физике вплоть до начала ХХ века, когда в общей теории относительности Эйнштейна победила (хотя опять таки не полностью) идея относительности пространства.

Таким образом, никакого пространства самого по себе, как особой физической сущности, в природе нет. С релятивистской точки зрения понятие "пространство" выражает только совокупность отношений, складывающихся в движении и взаимодействии реальных физических объектов. Вакуум нельзя определить как пространство. В вакууме между виртуальными частицами нет отношений взаимодействия, нет связи, нет порядка, а значит не возникает пространства отношений с той или иной размерностью. Размерность пространства появляется во взаимодействиях реальных объектов, в их отношениях. Тогда очевидно, что взаимодействия в трех независимых направлениях чем-то предпочтительнее, чем взаимодействия в n - независимых направлениях.

Гипотезу Канта впоследствии развил П. Эренфест в статье "Каким образом в фундаментальных законах физики проявляется то, что пространство имеет три измерения?" и показал, что только в пространстве трех измерений возможны устойчивые структуры - планетные системы, атомы и т.п. Работа Эренфеста соответствует как раз второму смыслу вопроса о размерности пространства. Мы же в данной заметке покажем, как можно обосновать трехмерность пространства исходя из более глубоких свойств материального мира.

В современной науке наиболее глубокую физическую теорию пространства и времени дает общая теория относительности, созданная Эйнштейном. Поскольку размерность - одно из наиболее фундаментальных свойств пространства-времени, то невозможно всерьез рассматривать проблему размерности вне ее связи с общей теорией относительности. А из общей теории относительности следует существование в природе таких экзотических объектов, как черные дыры.

Оказывается, трехмерность наблюдаемого физического пространства напрямую связана с образованием таких черных дыр. Покажем, что в рамках модели геона можно ответить на вопрос: "почему у наблюдаемого пространства именно три измерения?". При рассмотрении этого вопроса мы воспользуемся результатами, полученными в свое время П. Эренфестом.

 
 
 
 
Ссылка на этот вопрос
 
Поискать ответ на вопрос: ответы@mail.ru, otvety@google.ru, Яндекс.Ответы
 
Читать новые вопросы в: LiveJournal, Livinternet, Google Reader
 
Этот вопрос посмотрели 162 раза, в среднем 2 просмотра в месяц (0.09)
 
 
 
 
 
 
Адрес друга:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

© vorum.ru — вопросы и ответы, 2006–2016
Пишите нам на in@vorum.ru

Администрация сервера не гарантирует точность и достоверность размещаемых пользователями материалов, а также не несет ответственности ни за какие задержки, сбои, удаление или несохранность какой-либо пользовательской информации.

Цифры не для всех: 200

 
 
× Нравится наш сайт?
Нажмите кнопку «Мне нравится» (Like), чтобы присоединиться к нам на Facebook