Реферат Антимир и Зеркальная Вселенная

Тема: Антимир и Зеркальная Вселенная.

Гипотеза о существовании антивещества и антимиров (то есть звезд или других объектов, состоящих из антивещества) была высказана в 1933 году П. Дираком, но не подтверждена и не отвергнута наблюдениями. Эта проблема усложнилась после открытия физиками в 1957—1964 годах нарушений закона сохранения четности микрочастиц (молекул, атомов и др.), отражающего свойства симметрии микрочастиц относительно зеркального отображения. Поэтому не вполне ясно, следует ли по-прежнему представлять антимир из антивещества, но находящимся в обычном пространстве — времени, или же он находится в некотором «обратном» пространстве — времени.

Есть гипотеза, согласно которой материя, утекающая из нашей Вселенной в другое пространство, в Черную дыру, переходит в антимир в виде Белой дыры — гигантского выброса из ядра антигалактики.

Цель работы – проанализировать существующие гипотезы о существовании Антимиров и Зеркальной вселенной.

1. Миры и антимиры

Существует поразительная и в то же время естественная связь между свойствами пространства и времени и так называемыми "законами сохранения", такими, как закон сохранения энергии или закон сохранения количества движения. Эту замечательную связь сформулировала немецкий математик Эмми Нетер (1882-1935).

Каждому виду симметрии соответствует свой закон сохранения. Так, закон сохранения энергии - следствие симметрии природы относительно сдвигов во времени. Симметрия относительно сдвигов в пространстве приводит к закону сохранения количества движения, или импульса. Мы часто пользуемся этим законом, на нем основано ракетное движение. Так как полное количество движения должно сохраняться, то импульс самой ракеты (произведение ее массы на скорость) увеличивается на величину импульса, уносимого вылетающими газами.

Симметрия относительно поворотов приводит к сохранению момента количества движения, или углового момента, частицы. Для частицы, движущейся по окружности, момент есть произведение расстояния от частицы до центра вращения на массу и скорость частицы. Для неточечных тел нужно сложить моменты отдельных, достаточно малых частей тела. Законом сохранения момента широко пользуются балерины: приближая руки к телу, они уменьшают расстояние до оси вращения и в силу сохранения момента увеличивают скорость вращения. Надеюсь, балеринам будет приятно узнать, что их пируэты получаются благодаря симметрии пространства относительно поворотов.

Допустим, что неравномерность хода времени проявилась в том, что начиная с некоторого момента, стала периодически изменяться постоянная всемирного тяготения. Тогда легко построить машину, которая будет получать энергию из ничего,- "вечный двигатель". Для этого нужно поднимать грузы в период слабого тяготения и превращать приобретенную ими энергию в кинетическую, сбрасывая грузы в период увеличения тяготения. Видите, неравномерность хода времени, то есть изменение относительного ритма разных процессов, приводит к нарушению закона сохранения энергии.

Теперь не покажется странным, что законы сохранения энергии и других величин выполняются во всех явлениях природы. Ведь они вытекают из такого общего свойства нашего мира, как симметрия пространства и времени.

Из сказанного следует, что однородность хода времени можно проверить по тому, насколько точно выполняется закон сохранения энергии. Если у нас возникло ощущение, что в юности время шло быстрее, свет горел ярче, краски были свежее, мысли острее, его нужно объяснять изменениями, происходящими внутри нас, а не изменением хода времени; время течет равномерно. И, как ни удивительно, для доказательства достаточно убедиться, что в бездушных машинах энергия с большой точностью сохраняется. И наоборот, только из того факта, что атомы во все времена испускают свет с колоссальной точностью одной и той же частоты, можно заключить, что с такой же точностью выполняется закон сохранения энергии.

Примерно тридцать лет назад возникли первые противоречия. Была обнаружена частица - заряженный К-мезон,- которая может распадаться либо на две, либо на три другие частицы - пи-мезоны. Анализ опытов привел физиков к заключению, что здесь нарушается зеркальная симметрия. Закон зеркальной симметрии запрещает К-мезону распадаться обоими способами.

Дело в том, что зеркальная симметрия, как и рассмотренные ранее симметрии относительно сдвигов и поворотов в пространстве-времени, приводит к закону сохранения. Сохраняется величина, которая называется "четностью". Согласно квантовой механике поведение частицы описывается так называемой "волновой функцией". Физические величины выражаются через эту функцию квадратично.

1. Архипкин В.Г. Естественнонаучная картина мира: Учеб.пособие / В.Г.Архипкин, В.П.Тимофеев. - Красноярск: Краснояр.гос.ун-т, 2002. - 320 с.

2. Мигдал А.Б. 'Поиски истины' - Москва: Молодая гвардия, 1983 - с.239

3. Наан Г. И. Симметричная Вселенная. Публикации Тартуской астрономической обсерватории XXXIV, № 2 — с. 421-444. (1964)

4. Панченко А.И. Философия, физика, микромир. М., 1988. - 277 с.

5. Сапожников М.Г. Антимир – реальность? – М.: Знание, 1983.

6. Степин В.С. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации / В.С.Степин, Л.Ф.Кузнецова. - М.: Изд-во Проспект, 2004.- 274 с.

7. Стародубцев В. А. Концепции современного естествознания: учебное пособие - 4-е изд. - Томск: Изд-во ТПУ, 2008. - 184 с.

8. Франк С.Л. Реальность и человек. Метафизика человеческого бытия». М., 1956.