Э.Ф. Тейлор, Дж.А. Уилер - Физика пространства-времени (1120533), страница 65
Текст из файла (страница 65)
И вообще хотя предсказания квантовой фвзвки сильно отличаются по своему характеру (еверояпюств», «квантовые состояния») от предсказаввй классяческой фиапки (екогда» и «где»), теы пе менее овп по своим практическим ееедетеиям стаповятгл все ближе п ближе к предсказаниям классической мехаввкп в предельвом случае большвх пваптовых чисел (вринвнн ееотеететеня Нильса Бора мткду классической и квантовой физикой) Громадное количество! Мехаввка точек и твердых тел, пебесвая механика и феноменологическая гравитация, дппамика упругих сред, аэро- и гпдродпвамвка с теорпев звука, термодинамика, теория электричества и магнетизма, геометрическая и физическая оптика Вся атомная фи«ива: эвергетяческне уровпп всех атомов; их размеры; полусказке света прп переходах атомных электронов из едкого состояния в другое; эффекты бомбардировки атомов светом плк частицами.
Все основные закопомервостк химии: столквовевия мткду атомамп; сала связи атоиов в молекулах; форма и размеры молекул; основные п возбувйгепкые состояпия молекул; сопротквлепне молекул деформациям; механизм химических реакций; механизмы аккумуляции п цереноса звертив молекуламв. Все основные закопо»юркости фи«пни теердеее те«а: кристалляческпе структуры; теплота образования; упругость; тепло- и электропроводпост»С сверхпроводвмостгб коэффициент поглощения света; магввтпые свойства; дислокации и прочвость материалов; зксптопы, фонопы, плаамооы, магпопы и прочие агенты, авкумулпрующие и переносящие эпергию па мпкроскопическом уровпе в твердых телах. Статистическая механика теплОвОго раепово спя для твердых тел, жидкостей, газов и вх систем; вх фазы. Сверхтекучесть.
Скорости протекания реакций Атом плп молекула, входящие в состав твердого тела, переведены в возбуждеппое элергетяческое состояние путем поглощения приведшего извне света. Каков механием, с помощью которого происходвт разрядке этой копцевтрацпп енереии, когда последпяя распространяется по твердому телу в виде теплоты или колебаний решетки (ефопоковэ)2 ПРОСеРАНСТВЕННО-ВРЕЭГЕННАЯ СХЕМА ПОДХОДА К ФИЗИКЕ 2М Продолженпе табл. 15 Можно лв добвться успехов в исследова- ния спетом, расстояние между элемеатар- вымв частвцамв в которых не очень вел и- ко по сравненшо с раэмерамн частиц? Какая пз множества проблем ядерной фкэккк представляется совревшей для дальнейшего экспериментального п теоретического исследованвя в настоящее время? Существует лв простой критерий, позволяющвй в конкретных условиях укаэать, какое кэ вэанмодействвй является более важным: 1) внутренние вэакмодействвя, обусловаввающве структуру алемевтарных частнц; 2) ядерное; 3) электромагввтное; 4) гравитационное вэанмодейставе? Каковы сравнвтельнме эначенвя этих четырех видов энергии для железного шара радиусом 1 м? Какой кэ шпх четырех ввдов ввергни возрастает быстрее всего прв увелвчеввп числа часпщ2 Существуют лк условия, прв которых соопюшенве между зтвмй четырьмя видана энергии радвкально ввмевяются2 Да, в ядерной )дневке.
В ядре расстовнпн мевыу алемеатарнымв часпщвмн составляют велвчннм порядка 10ыь ем, тогда как установлено, что аффектвввме раамеры нейтрона и протока имеют порядок 10 ье ен. Мы располагаем богатейшими данвымн об энергвгпческнх уровнях ядер, о раамврах ядер, о несфервчноств атомных ядер, о радкоеккпшоств ядер, о деления ядер и о ядерных превращениях, выэываемых вх бомбардировкой. Многие стороны этих эффектов удается точно предскаэыэать, несмотря на тот факт, что венэвестна природа основвмх снл, действующих в ядре (это нн алеитряческве, вк граввтацвонпые, ко некие «ядерные свинь короткого радиуса действия, убывающие с расстоянием много быстрее, чем обратвмй квадрат). Другие экспериментальные фанты менее понятны влв вообще не внтерпретврованы Мехаввэм деленна ядер в, в частвоств, механизм того, как прв деленян ядер урана илн других тяжелых ядер нвогда образуются наряду с двумя много более маселвнымн осколками также ядра гелия влв тяжелого водорода Да.
Крвтеркй — кооичеетоо энергии, свяеанное с кандым кэ этвх ээавзюдействвй 1) Внугреання энергия алемевтарвых частвц (определяемая массамк покоя входящвх в шар нейтровоэ н протонов): 3,3 10е ке. 2) Ядерная ввергая (определяемая вэменеввем массы прк объеданенвв нейтронов к протоаов к обраэованяи реы): 3,1-10ь ке. 3) Электрическая энергия (окределяемая энергией Фенов электронов в атомах железа к апергвей связи атомов железа в крксталляческой решеже металлвческого желеэа; ноя эта анергня дается в переводе в единицы массы): около 2 ° 10 ь не. 4) Граввтацковвая энергия (энергия, требующаяся для удаления атомов желева ка бесконечность против скл тяготения, переведенная в единицы массы): около 5.10 ьь ке Гравитационная анергкя, вбо каждая частица гравитационно ваанмодейстэует с любой другой частвцей Да, в достаточно массивной ввеэде (еслв засада голодная, то прп массе, примерно равной массе Солнца, т.
е. 2 ° 10ю ке', еслв горячая, то прк большей массе, когда плотвость окаэывается ниже в граватацповвме свлы должны действовать ва ббльшнх расстояниях) Э. ФПЗИКЛ ПСКРИВЛЕННОРО ПРООГРЛНСТВЛ ЬРВЫЕНИ 252 Продолжение табл. 15 Могут ли силы гравкгацвонвого притяжеяия в достаточно массивном нли достаточно плотном (илн к массивном и плотном одновременно) астрономическом объекте возобладать над силами, обуслов.
лнвающвми внутрешпою структуру югементарных частиц, н выввать исчезновенве этих частиц2 Существуют ли какие-либо другие условия, при котормх можно ожидать врфектов, аналогичных гравитационному коллапсу, с исчеэновением элементарных частиц, нлн обратвмх процессов, при которых давление падает н происходит расшвренне2 Что подтверящает представления о рас- ширении Вселенном? Какая сила доминирует в больших мас- штабах в динамвке Вселенной) Мы не знаем ответа на этот вопрос, хотя он н возбуящает большой интерес н в настоящее время интенсивно исследуется как егравнтацв:- онный коллапсе. Внимание было привлечено к этому гипотетическому механизму в январе $963 г., когда был открыт так навыввеммй «квазвэвеадный обьект» — часть некой галактвки, отстоящей от нас на расстоянии 2 ° (Ое световых лет,— вьщеляющей эа короткий по астрономическим маспгшбам промежуток времеви в $0е лет нлв менее энергию (около 10" бкг), эквивалентную той, которая выдел~лась бы прп полном превращении в энергию массы около (О' солнц.
Сейчас открыты и продолныют открываться многочисленные другке квавнзвеэдвме источники (это название теперь сокращенно проианоснтся как еквааарэ) Эти условия существовали ва ранних этапах расширения Вселенной и должны существовать на поэдних этапах, когда Вселенная будет снова сжиматься Разбегание галактик: галавтнкн, находящиеся на вдвое большем расстоянии, убегают вдвое быстрее и т. д., как еслв бм ови вылетели иэ общего центра с равными скоростями около (440э лет нааад Гравитация (крввиэна пространства-времени) 4. РВШВННЯ УПРЛПГНВШ«И Р и с.
139. Иллюстрацвя того, как выбор системы отсчета сказывается ва величине разностей простравственнык н временных координат двух событнй 6 в «г. Через Б обозначена лабораторная система отсчета; снег«ма А «медленно» дзнжется вправо отпосвтельно лабораторной система оточета; последовательность В, С, «г.... наображает системы отсчета, движущиеся со все большими я большими скоростямя вправо относнтельно лабораторной скстемы. Снстема Х такая, в которой развостк коордннат вновь оказываются целочвслен вымя. подобныы интервалом, ме приют универсального порядка во времени,— такой порядок во времеви существует лии«ь для пар событий, интервалы между которыми являются светоподобными или временноподобнымн.
Рассмотрим для примера в лабораторной системе отсчета дна события, разности координат которых равны хн — хо — — 900 м и 1я — го —— 540 м. Тогда простравственноподобвый интервал между ними составляет )г (900 л«)з — (540 м)* = 720 м. Если рассматривать зтп же события в системе отсчета, быстро движущейся вправо, то они окажутся ближе друг к другу во времени, но величина интервала останется без изменения. В какой бы системе отсчета ни проводились измерения, разности координат будут оставаться на гиперболе (хя — хо)»в — (гн — го)з = (720 л«)з (рис. 139).
Когда новая система отсчета достигает достаточно большой скорости относительно лабораторной системы (такова, например, система Х), то событие Н станет наблюдаться до события 6. Такая ситуация имеет место для любой пары событий, разделенных пространственноподобным интервалом, и ее можно описать с помощью гиперболы, подобной гиперболе на рпс. 139. Короче говоря, если события б и Н разделены пространственноподобным интервалом, то при выборе системы наблюдателя, движущейся достаточно быстро вправо или влево относительно лабораторной системы отсчета, можно «сделать» событие б сколь угодно более ранним или сколь угодно более поздним по сравнению с событием Н.
6. Расширяющаяся Вселенная а) Средний чертеж на рис. 35 дает для собственного времени, прошедшего между двумя вспышками, выражение « =17Д~~ — Р Г-УРО' — О«1»-«ГУ( — «'. Из правого чертежа ва том же рисунке следует выражение для времеви, прошедшего между приемом двух последовательных сигналов: Ьзпрзем — — газ+ РЛГ = Ьз (1+ Р). ввшвння тпглжывннн к гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
