Спросите Итана №63: рождение пространства и времени

Если что-то существовало до Большого взрыва, что это может значить для рождения нашей Вселенной?

Ты можешь попытаться соврать самому себе. Ты можешь говорить себе, что ты вложил всё свое время и все свои усилия. Но ты знаешь правду — и я её знаю.
Дж. Дж. Уатт

Полвека прошло с тех пор, когда крупнейшие предсказания теории Большого взрыва были подтверждены, и навсегда изменили наше представление о Вселенной. Вместо концепции о вечной и бесконечной Вселенной у нас теперь есть понимание, что всё, что мы можем наблюдать, существовало примерно 14 миллиардов лет космического времени, а Солнце и Солнечная система существуют всего лишь треть от этого срока. Что и делает вопрос Себастьяна, заданный в нашей колонке, таким интересным:
Когда началось пространство-время? Когда я был ребёнком, я узнал, что началом всего был Большой взрыв. Теперь, видимо, это представление не совсем верно, поскольку до Большого взрыва была космическая инфляция, а взрыв был вовсе не взрывом, а состоянием, когда Вселенная была горячее и плотнее. Если до Большого взрыва была инфляция, значит, до него было и пространство-время?
Чтобы полностью ответить на вопрос, нам нужно рассмотреть три вещи. Первая – что мы подразумеваем под пространством и временем.

Почему время течет вперед на пальцах™

Задумывались, почему время всегда движется вперед? Все знают, в отличие от железобетонного и неизменного времени механики Ньютона, в Теории Относительности время не абсолютно, оно пластично и струится медленнее или быстрее в зависимости от системы отсчета наблюдателя, время можно тормозить и ускорять, но оно никогда не останавливается и не поворачивает вспять. Как бы мы ни разгонялись, в какие ракеты ни садились, к каким черным дырам ни летали, время не развернуть. Оно всегда идет только в одну сторону, перетекая из прошлого напрямую через наш мозг (именно там сидит хитрый и не до конца понятный момент, который мы называем "настоящее" или "сейчас") и устремляется оттуда стрелой в будущее. Данная концепция так и называется в науке "стрела времени", потому что у нее есть четкое направление. 

(Ф7) Домашние лабораторные работы 1 и 2

(Ф7) 09-10. Скорость в механическом движении. Единицы скорости. Расчет пути и времени движения.

Спросите Итана №30: подсчёт длинных отрезков времени

Хотя дружба кажется порою вечной и превосходит все естественные ограничения, эта эмоция более других находится во власти времени.
— Роберт Хью Бенсон

Читатель спрашивает:

Я пишу фантастику, придумываю мир, и разрабатываю систему отсчёта времени астрономических масштабов, основанную на свойствах Солнечной системы. Было бы круто услышать ваши мысли по этому поводу.

Относительность 5: Парадокс времени

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Для понимания теории относительности важны так называемые парадоксы. Парадокс выглядит как противоречие в теории, а на самом деле высвечивает противоречие с теорией наших интуитивных представлений о мире. Таким образом, благодаря парадоксам, прочувствовав их, можно изменить свои интуитивные представления ближе к теории относительности, то есть, к реальности.

Большинство парадоксов хорошо известны, но начать я хочу с совершенно элементарного парадокса, о котором обычно не говорят в этом ключе. Я назвал его парадоксом времени, но может быть вы знаете, как он называется в литературе?

(Ф7) 02. Физические величины.

Относительность 4: Измерим замедление времени

Здравствуйте, уважаемые читатели!
Наконец, настала пора подойти к самому неприятному - к математике. Я уже говорил в одном из прошлых выпусков, что роль математики в физике сводится к двум вещам, положительной и отрицательной. Положительная состоит в том, что математика позволяет четко и однозначно записывать обнаруженные закономерности. Отрицательная состоит в том, что математика убивает наглядную образность мышления и истинное понимание. В идеале было бы хорошо уметь постоянно переходить от математики к образам и наоборот.

Будем все делать постепенно. Я вынужден излагать азы математики, поэтому те, кто с ней хорошо знаком, могут сразу перейти к пункту Расчет замедления времени. Но лучше прочитайте мое изложение азов и сделайте замечания ;-)

Относительность 3. Замедление времени

Здравствуйте, уважаемые читатели!
В предыдущих выпусках мы посмотрели, какой бывает относительность, надеюсь, поняли, или хотя бы задумались, что наши интуитивные представления на этот счет не всегда совпадают с действительностью. Кроме того, мы увидели, что при отображении мира на языке математики возможны искажения и коротко посмотрели, какими средствами обладает математика, чтобы их скомпенсировать.
Теперь перейдем, наконец, к получению одного из важнейших следствий теории относительности - замедлению времени.

Спросите Итана №24: Обмануть время и пространство

Мудрый человек смотрит в космос, и он знает, что нет никаких ограничений
— Лао Цзы

Читатель спрашивает о тех вещах, которые лежат за пределами эйнштейновской теории относительности:

Из-за расширения Вселенной существует горизонт событий, за который мы не можем проникнуть. Известно, что существует по меньшей мере одна разумная жизнь. Допустим, что в далёкой галактике есть ещё одна. Их горизонт имеет такой же размер. И со своей точки зрения они могли бы наблюдать те части Вселенной, которые находятся за пределами нашего горизонта.

И вот они видят что-то и говорят: «Интересно, давайте расскажем об этом всем». Они отправляют сигналы с этой информацией. Мы их принимаем, декодируем, и тогда мы узнаём что-либо о том, что лежит за пределами нашего горизонта. Возможно ли это теоретически, или я где-то ошибся?

Голубая Луна» взойдет 31 июля (сегодня)

31 июля 2015 года земляне смогут увидеть редкое явление — «голубую Луну». В предыдущий раз это происходило в 2012 году, а в следующий раз — лишь в 2018 году.

14 мая 1862 года швейцарский часовщик Адольф Николь изобрёл хронограф

Хронографы служат для определения промежутков времени путём сравнения отметок начала и конца наблюдаемых промежутков с отметками известных промежутков времени. Так, например, если на движущейся бумаге получена запись AabcdA' какого-нибудь явления, где излом ab обозначает начало, a cd конец явления и запись BB', где каждая из линий формы οαβγι изображает запись, положим, одной секунды, и если относительное положение перьев, чертивших АА' и ВВ', нам известно, например если оба пера были установлены так, что их концы находятся на одной линии, перпендикулярной к направлению движения бумаги, то мы легко можем сделать заключение о продолжительности (ad) явления.