О чем писал Стивен Хокинг. Кратчайшая история времени часть 1-2.
Всем привет, эта серия роликов будет посвящена книгам Стивена Хокинга. В частности его книге «Кратчайшая история времени». Если вам лень читать книгу целиком, но всё же интересно узнать о чём она, то этот пост как раз для вас, а если вам и читать лень, то просто посмотрите ролик)))
Глава первая и вторая. Развитие картины мира.
Ни для кого не секрет что современная наука считает землю почти что шаром, который, вместе с луной вращается вокруг солнца. Но многие до сих пор свято верят, что земля это диск. Давайте попробует отбросить всё что мы знаем о земле и представить себя на месте древних греков. Именно они первыми смекнули, что земля имеет сферическую форму. Ещё Аристотель заметил что тень от земли во время лунного затмения всегда круглая, а если бы земля была диском, то при разных углах наклона относительно солнца, она могла бы оставлять на луне не только идеально круглую тень, но и тень в форме эллипса.
Второе доказательство, которое заметили греки, любят тыкать куда угодно, и вы его, конечно, знаете, это корабль плывущий издалека. При плоской земле, мы бы сперва видели махонький кораблик у самого горизонта, который постепенно бы увеличивался. В реальности мы видим мачту поднимающуюся из-за горизонта.
Видимо оттого что грекам по ночам не чем было заняться, они постоянно смотрели на небо и заметили, что не все светила там ведут себя одинаково. Некоторые светила двигались, словно были прибиты к небесному потолку, а некоторые двигались совершенно непонятным образом. Порой даже против движения других – с запада на восток. Эти странные светила греки назвали планетами, что на греческом значит блуждающий.
В своём видении мира греки знали о луне, солнце, пяти планетах и конечно о далёких звёздах. Вкупе это дало 8 сфер. В центре разумеется неподвижная земля. Именно такую модель строения вселенной предложил во втором веке нашей эры другой греческий учёный – Птолемей. Его модель достаточно хорошо предсказывала положение светил на небе. Более того она была принята церковью, потому что оставляла много места за пределами 8-й сферы для рая и ада.
Стоит отметить, что Кеплер свято верил в церковь и идеальность мира. И считал своё дополнение об эллиптических орбитах просто математической уловкой. Ведь сфера – это совершенная траектория, а природа устроена совершенным образом, а не каким-то там эллиптическим. Так же Кеплер не знал, какие именно силы заставляют планеты двигаться вокруг солнца, и предположил некие магнитные силы.
Всё разложил по полочкам сэр Исаак Ньютон в 1687-м году, в наверно самом значительном из когда либо созданных физических трудов – «математические начала натуральной философии». В этой работе Ньютон вводит закон, согласно которому тело остаётся в покое, пока этот покой не нарушит какая либо сила. Вводит понятия гравитации, как силы действующей на планеты, разрабатывает математический аппарат, решает математические уравнения, и уже точно доказывает что планеты на самом деле двигаются по эллиптическим орбитам – в точности с предположением Кеплера.
Ньютон провозгласил, что гравитация действует и на планеты и на яблоки, и впервые за историю человечества траектория планет описывалась теми же законами, что и предметы на земле. Это было начало современной физики и астрономии.
Границы вселенной сразу же разъехались куда то очень далеко. Естественные границы Птолемея в виде 8-й сферы разрушились. Теперь выяснилось что далёкие светила, скорее всего такие же звёзды как и наше солнце, только где то очень далеко. И выяснилось что и наше солнце, и наша земля, это не центр вселенной, а скорее всего рядовые объекты, коих бесчисленное множество.
Найдены дубликаты
Спасибо, очень познавательно, маякни по братски как будет продолжение 🤝
Ролик уже почти готов, завтра в тоже время на том же месте))))
Мне кажется эту книгу стоит в школьную программу записать. Потому что именно она пробудила во мне интерес. Написано просто и чертовски познавательно!
Спасибо))) Да там ещё много чего будет. Просто большие посты людям лень читать. Завтра будет и третья и четвёртая часть.
@Stern137 Можно поинтересоваться, почему ты отклонил пост?
«Отклонить пост» я не могу физически. Это возможно только при публикации в сообществе с премодерацией и только модератором этого сообщества. Как видите пост опубликован и набрал 60 с лишним рейтинга. Я отклонил тег к этому посту. Разные вещи.
А ясно))) просто мне уведомление пришло о том что предложенный мною вариант редактирования поста был отклонён. А какой именно тег не понравился?
«Мультфильм длиннопост». Явно два планируемых тега слились в один. Нередкий случай на самом деле. Но если раньше такое спокойно уходило на публикацию, то с введением премодерации тегов наконец-то начало фильтроваться.
О, Спасибо, буду знать. вроде ставил запятую)))
Если у Хокинга все это и впрямь написано, то он, мягко говоря, сильно упростил историю.
> Затем про Птолемея как то забыли
Так «забыли», что его модель была основной. Идея плоской Земли к тому моменту уже лет тыщу как считалась устаревшей.
> и даже Колумб считал, что земля плоская
. что Земля имеет форму груши.
> Но в 1514 году Коперник вновь заговорил о круглой земле. Над ним посмеялись и забыли.
Его работы были малоизвестны и медленно завоевывали влияние, только и всего.
Книги Хокинга очень короткие и в них множество допущений.
приведу вам цитаты из книги:
Хотя даже в эпоху Христофора Колумба многие полагали, что Земля плоская (и сегодня кое-кто все еще придерживается этого мнения)
Коперника работала хорошо, но все же не полностью соответствовала наблюдениям. Ее относительная простота — в сравнении моделью Птолемея, — казалось бы, сулила быстрый успех. Однако прошло почти столетие, прежде чем ее приняли всерьез
Не пересказывайте больше научпоп, пожалуйста. Вам, как бы сказать, бэкграунда не хватает.
Бесплатные книги от vsenauka ru
Самое ценное должно быть бесплатным! В 2020 году с помощью экспертов Всенауки мы отобрали для Дигитеки более 1000 научно-популярных книг по самым важным темам, а потом договорились с издательствами и сделали более 40 умных книг бесплатными для всех.
Это стало возможным благодаря широкой народной поддержке. На краудфандинге мы собрали для выкупа книг более миллиона рублей. Кроме того, финансовую помощь проекту оказал негосударственный институт развития «Иннопрактика».
Вы можете совершенно легально скачать десятки книг прямо здесь как по одной, так и архивом. Запаситесь впрок умными книгами.
Миссия программы «Всенаука» — создать систему надежных ориентиров в море научно-популярной и образовательной информации. Мы выявляем самые важные темы и поддерживаем распространение лучшего контента по этим темам.
Внимание! Работает http://wikireality.ru/wiki/Хабраэффект Не наваливайтесь толпой, книг хватит на всех.
Свою благодарность лучше выражайте непосредственно проекту Всенаука
Почему замедляется время вблизи массивных планет?
Всем привет, это шестая часть обзора книги Стивена Хокинга «Кратчайшая история времени».
И сегодня мы будем пытаться понять, что же такое общая теория относительности и почему вблизи планет стрелки часов замедляются. Если тыкнуть на хокинга повыше, ещё и мультик покажут.
Общая теория относительности основана на революционном предположении что гравитация – это не обычная сила, а лишь следствие того что пространство-время не является плоским. В этой теории пространство-время искривляется любым помещённым в него предметом имеющим массу или энергию. И тела помещённые в такое пространство следуют не по круговым орбитам. Они следуют по особым линиям, которые называются геодезические. Это аналог прямых в искривлённых пространствах. Не пытайтесь сейчас это представить. Ибо мы вообразить такое не можем, наш разум ограничен тремя измерениями.
Мы можем лишь провести аналогию с двумерным искривлённым пространством. Обычная плоскость – это пример двумерного пространства. А поверхность земли – это двумерное искривлённое пространство. Примером геодезической линии на поверхности земли – является, например, экватор. Вообще в искривлённых пространствах, геодезическая линия – это такая линия, которая определяется как кратчайшее (или наоборот самое длинное) расстояние между двумя точками. Допустим, вы решили отправиться из Москвы в Магадан. Вы можете двинуться по компасу почти строго на восток и пройти расстояние примерно 6088 км, либо двинуться по искривлённому пути и пройти всего 5921 км. На плоской карте, как вы можете видеть, геодезическая линия практически соответствует полуокружности. Т.е. если представлять поверхность земли как плоскость, то нужно двигаться по сектору, но если посмотреть на этот же путь со сторону третьего измерения, то полуокружность превращается в линию.
В общей теории относительности тела всегда следуют по геодезическим линиям в четырехмерном пространстве-времени. В отсутствие материи эти прямые линии в четырехмерном пространстве-времени соответствуют прямым линиям в трехмерном пространстве. В присутствии материи четырехмерное пространство-время искажается, вызывая искривление траекторий тел в трехмерном пространстве.
Нечто подобное можно представить, если вообразить траекторию движения спутника пролетающего мимо планеты по прямой. Несмотря на то, что спутник двигается прямо, его проекция на поверхности планеты, будет двигаться по искривлённой траектории, напоминающей окружность.
Расхождения общей теории относительности с законами Ньютона хоть и очень малы, но всё же есть. Особенно они заметны для планет ближе всего расположенных к солнцу. В частности для меркурия. Практическое подтверждение этих расхождений, было одним из первых доказательств общей теории относительности, для Меркурия расхождения были замечены ещё в 1915 году.
Второе волшебное свойство, вытекающее из общей теории относительности – это отклонение траектории света от прямой линии, под действием гравитации. Лучи света, тоже вынуждены двигаться по геодезическим линиям.
Ну и самое невероятное предположение – замедление течения времени около массивных тел, например нашей планеты. Вспомним что Эйнштейн в 1905 году выдвинул постулат что все законы физики протекают одинаково, для всех свободно-движущихся наблюдателей. Грубо говоря, принцип эквивалентности, общей теории распространяет это правило и на тех наблюдателей, которые движутся не свободно, а под действием гравитационного поля. В рамках нашего ролика, отбросив сложности, можно сказать так: в достаточно малых областях пространства невозможно судить о том, пребываете ли вы в состоянии покоя в гравитационном поле или движетесь с постоянным ускорением в пустом пространстве.
Что это означает простыми словами. Представьте, что вы находитесь в лифте посреди пустоты. Лифт неподвижный, нет ни верха ни низа. Он просто висит в пустоте. И вот он начинает двигаться с постоянным ускорением. Вы ощущаете вес, одна из стенок лифта превращается в пол. И если вы уроните яблоко – оно упадёт на пол ровно так же, как если бы вы находились на земле. Эйнштейн понял, что, подобно тому как, находясь в вагоне поезда, вы не можете сказать, стоит он или равномерно движется, так и, пребывая внутри лифта, вы не в состоянии определить, перемещается ли он с постоянным ускорением или находится в однородном гравитационном поле. Результатом этого понимания и стал принцип эквивалентности.
Теперь мы готовы перейти к другому мысленному опыту. Представьте что мы находимся на борту огромной, летящей в космосе, ракеты. Для простоты вообразим, что ракета настолько большая, что свету требуется целая секунда, чтобы пересечь её сверху донизу. Ну и в ракете у нас будут два наблюдателя. Один в носу ракеты, другой в самом низу, у двигателей. У обоих наблюдателей есть совершенно одинаковые часы, ведущие отсчёт секунд.
Верхний наблюдатель, дождавшись тиканья часов часов, даёт сигнал нижнему наблюдателю, а спустя ровно секунду, ещё один. Нижний наблюдатель зарегистрирует эти сигналы с таким же интервалов времени, какой был у верхнего – одна секунда.
А теперь предположим, что наша ракета ускоряется. Поскольку корпус ракеты двигается вверх, то свету требуется пройти меньшее расстояние до низа ракеты, и второй наблюдатель получит сигнал раньше чем через секунду. Если бы ракета двигалась с постоянной скоростью, то и второй сигнал прибыл бы ровно настолько же раньше. Так что интервал между двумя сигналами остался бы равным одной секунде. Но в момент отправки второго сигнала благодаря ускорению ракета движется быстрее, чем в момент отправки первого, так что второй сигнал пройдет меньшее расстояние, чем первый, и затратит еще меньше времени. Наблюдатель внизу, сверившись со своими часами, зафиксирует, что интервал между сигналами меньше одной секунды, и не согласится с верхним наблюдателем, который утверждает, что посылал сигналы точно через секунду.
Именно этот принцип и лежит в основе изменения хода часов у разных наблюдателей при ускоренном движении.
В случае с ускоряющейся ракетой этот эффект, вероятно, не должен особенно удивлять. В конце концов, мы только что его объяснили! Но вспомните: принцип эквивалентности говорит, что то же самое имеет место, когда ракета покоится в гравитационном поле. Следовательно, даже если ракета не ускоряется, а, например, стоит на стартовой площадке на поверхности Земли, сигналы, посланные верхним наблюдателем с интервалом в секунду (согласно его часам), будут приходить к нижнему наблюдателю с меньшим интервалом (по его часам). Вот это действительно удивительно!
Подобно тому как специальная теория относительности говорит нам, что время идет по-разному для наблюдателей, движущихся друг относительно друга (об этом можешь почитать в предыдущем посте/посту), общая теория относительности объявляет, что ход времени различен для наблюдателей, находящихся в разных гравитационных полях. Согласно общей теории относительности нижний наблюдатель регистрирует более короткий интервал между сигналами, потому что у поверхности Земли время течет медленнее, поскольку здесь сильнее гравитация. Чем сильнее гравитационное поле, тем больше этот эффект. Законы движения Ньютона положили конец идее абсолютного положения в пространстве. Теория относительности, как мы видим, поставила крест на абсолютном времени.
До 1915 года, люди воспринимали время как нечто абсолютное и не изменяемое, но Эйнштейн перевернул всё с ног на голову. Время стало вдруг динамической переменной, которое может меняться в зависимости от наших действий. Пространство и время не только влияют на все, что случается во Вселенной, но и сами от всего этого зависят. За сто лет прошедших со времени открытия общей теории относительности человечество радикальным образом пересмотрело свои взгляды на картину мироздания. Как именно ты узнаешь в следующих роликах.
ЧИТАТЬ КНИГУ ОНЛАЙН: Краткая история времени.
НАСТРОЙКИ.
СОДЕРЖАНИЕ.
СОДЕРЖАНИЕ
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ВРЕМЕНИ.
От большого взрыва до черных дыр
Книга посвящается Джейн
Я решил попробовать написать популярную книгу о пространстве и времени после того, как прочитал в 1982 г. курс Лёбовских лекций в Гарварде. Тогда уже было немало книг, посвященных ранней Вселенной и черным дырам, как очень хороших, например книга Стивена Вайнберга «Первые три минуты», так и очень плохих, которые здесь незачем называть. Но мне казалось, что ни в одной из них фактически не затрагиваются те вопросы, которые побудили меня заняться изучением космологии и квантовой теории: откуда взялась Вселенная? как и почему она возникла? придет ли ей конец, а если придет, то как? Эти вопросы интересуют всех нас. Но современная наука очень насыщена математикой, и лишь немногочисленные специалисты достаточно владеют последней, чтобы разобраться в этом. Однако основные представления о рождении и дальнейшей судьбе Вселенной можно изложить и без помощи математики так, что они станут понятны даже людям, не получившим научного образования. Это я и пытался сделать в моей книге. Читателю судить о том, насколько я преуспел.
Мне сказали, что каждая включенная в книгу формула вдвое уменьшит число покупателей. Тогда я решил вообще обходиться без формул. Правда, в конце я все-таки написал одно уравнение – знаменитое уравнение Эйнштейна Е=mc^2. Надеюсь, оно не отпугнет половину моих потенциальных читателей.
Если не считать того, что я заболел боковым амиотрофическим склерозом, то почти во всем остальном мне сопутствовала удача. Помощь и поддержка, которые мне оказывали моя жена Джейн и дети Роберт, Люси и Тимоти, обеспечили мне возможность вести довольно-таки нормальный образ жизни и добиться успехов в работе. Мне повезло и в том, что я выбрал теоретическую физику, ибо она вся вмещается в голове. Поэтому моя физическая немощь не стала серьезным минусом. Мои научные коллеги, все без исключения, оказывали мне всегда максимальное содействие.
На первом, «классическом» этапе моей работы моими ближайшими помощниками и сотрудниками были Роджер Пенроуз, Роберт Герок, Брендон Картер и Джордж Эллис. Я благодарен им за помощь и за совместную работу. Этот этап завершился изданием книги «Крупномасштабная структура пространства- времени», которую мы с Эллисом написали в 1973 г. (Хокинг С., Эллис Дж. Крупномасштабная структура пpoстранства-времени. M.: Мир, 1976).
Я бы не советовал читающим следующие далее страницы обращаться к ней за дополнительной информацией: она перегружена математикой и тяжела для чтения. Надеюсь, что с тех пор я научился писать более доступно.
На втором, «квантовом» этапе моей работы, начавшемся в 1974 г., я в основном работал с Гари Гиббонсом, Доном Пэйджем и Джимом Хартлом. Я очень многим им обязан, как и своим аспирантам, которые оказывали мне огромную помощь и в «физическом», и в «теоретическом» смысле этого слова. Необходимость не отставать от аспирантов была чрезвычайно важным стимулом и, как мне кажется, не позволяла мне застрять в болоте.
В работе над книгой мне очень много помогал Брайен Уитт, один из моих студентов. В 1985 г., набросав первый, примерный план книги, я заболел воспалением легких. Пришлось лечь на операцию, и после трахеотомии я перестал говорить, а тем самым почти лишился возможности общаться. Я думал, что не смогу закончить книгу. Но Брайен нс только помог мне ее переработать, но и научил пользоваться компьютерной программой общения Living Center, которую мне подарил Уолт Уолтош, сотрудник фирмы Words Plus, Inc., Саннивейл (шт. Калифорния). С ее помощью я могу писать книги и статьи, а также разговаривать с людьми посредством синтезатора речи, подаренного мне другой саннивейлской фирмой Speech Plus. Дэвид Мэйсон установил на моем кресле-коляске этот синтезатор и небольшой персональный компьютер. Такая система все изменила: мне стало даже легче общаться, чем до того как я потерял голос.
Многим из тех, кто ознакомился с предварительными вариантами книги, я благодарен за советы, касающиеся того, как ее можно было бы улучшить. Так, Петер Газзарди, мой редактор издательства Bantam Books, слал мне письмо за письмом с замечаниями и вопросами по тем местам, которые, по его мнению, были плохо объяснены. Признаться, я был сильно раздражен, получив огромный список рекомендуемых исправлений, но Газзарди оказался совершенно прав. Я уверен, книга стала лучше благодаря тому, что Газзарди тыкал меня носом в ошибки.
Стивен Хокинг. 20 октября 1987 г.
Мы живем, почти ничего не понимая в устройстве мира. Не задумываемся над тем, какой механизм порождает солнечный свет, который обеспечивает наше существование, не думаем о гравитации, которая удерживает нас на Земле, не давая ей сбросить нас в пространство. Нас не интересуют атомы, из которых мы состоим и от устойчивости которых мы сами существенным образом зависим. За исключением детей (которые еще слишком мало знают, чтобы не задавать такие серьезные вопросы), мало кто ломает голову над тем, почему природа такова, какова она есть, откуда появился космос и не существовал ли он всегда? не может ли время однажды повернуть вспять, так что следствие будет предшествовать причине? есть ли непреодолимый предел человеческого познания? Бывают даже такие дети (я их встречал), которым хочется знать, как выглядит черная дыра, какова самая маленькая частичка вещества? почему мы помним прошлое и не помним будущее? если раньше и правда был хаос, то как получилось, что теперь установился видимый порядок? и почему Вселенная вообще существует?
В нашем обществе принято, что родители и учителя в ответ на эти вопросы большей частью пожимают плечами или призывают на помощь смутно сохранившиеся в памяти ссылки на религиозные легенды. Некоторым не нравятся такие темы, потому что в них живо обнаруживается узость человеческого понимания.
Но развитие философии и естественных наук продвигалось вперед в основном благодаря подобным вопросам. Все больше взрослых людей проявляют к ним интерес, и ответы иногда бывают совершенно неожиданными для них. Отличаясь по масштабам как от атомов, так и от звезд, мы раздвигаем горизонты исследований, чтобы охватить как очень маленькие, так и очень большие объекты.
Сейчас Хокинг в Кембриджском университете занимает кафедру математики, которую когда-то занимал Ньютон, а позже П. А. М. Дирак – два знаменитых исследователя, изучавшие один – самое большое, а другой – самое маленькое. Хокинг – их достойный преемник. Эта первая популярная книга Хокипга содержит массу полезных вещей для широкой аудитории. Книга интересна не только широтой своего содержания, она позволяет увидеть, как работает мысль ее автора. Вы найдете в ней ясные откровения о границах физики, астрономии, космологии и мужества.
Но это также книга о Боге… а может быть, об отсутствии Бога. Слово «Бог» часто появляется на ее страницах. Хокинг отправляется на поиски ответа на знаменитый вопрос Эйнштейна о том, был ли у Бога какой-нибудь выбор, когда он создавал Вселенную. Хокинг пытается, как он сам пишет, разгадать замысел Бога. Тем более неожиданным оказывается вывод (по меньшей мере временный), к которому приводят эти
Стивен Хокинг «Краткая история времени»
Стивен Хокинг является величайшим умом современности. Кроме непосредственной научной работы в сфере теоретической физики, учёный также занимается популяризацией научных знаний среди обычных людей по всей планете.
Книга «Краткая история времени» является как раз одной из таких научно-популярных изданий, которое доступным языком рассказывает о различных сложных, но, в то же время, интересных вопросах космологии, физики и математики.
О книге
Ещё в начале 1980 годов у Хокинга зародилась идея написания популярной книги, которая бы объясняла обычному человеку современные физические и космологические теории. С этой целью учёный обратился к Саймону Миттону, который был редактором книг по астрономии в издательстве Кембриджского университета.
Сам Хокинг написал в предисловии к изданию о том, что понимает, что каждое уравнение, упомянутое им в книге, уменьшает количество её читателей вдвое. Поэтому учёный решил оставить всего одну формулу: E = mc². Кроме этого, Хокинг поместил в книгу приложения в виде сложных диаграмм, моделей и прочих иллюстраций, помогающих лучше понять предмет, о котором рассказывает исследователь.
Первое издание книги, вышедшее в 1988 году, имело предисловие, написанное хорошим другом Стивена Хокинга и ещё одним из величайших умов современности Карлом Саганом. Далее книга издавалась ещё два раза, при этом в неё добавлялись новые иллюстрации.
В 2000-х годах Хокинг вместе с физиком Леонардом Млодиновым значительно переработал первое издание в соответствии с самыми последними достижениями в сфере теоретической физики. Новая книга, получившая название «Кратчайшая история времени» увидела свет в 2005 году.
Основные вопросы книги «Краткая история времени»:
Значение книги
Данное произведение можно назвать единственным в своём роде, которое смогло обобщить и логично совместить многие современные физические и космологические теории. Она помогает развить в современном человеке научное мировоззрение, благодаря чему каждый может понять, что в нашей Вселенной возможно, а что является лишь вымыслом псевдоучёных.
Естественно, что это издание не только не даёт ответов на все фундаментальные вопросы нашего бытия, но даже и не ставит перед собой такой цели. Автор только пытается объяснить процессы, происходящие в нашей Вселенной, используя последние достижения теоретических наук.
Данное издание даёт возможность обычному человеку, обывателю, приобщиться к миру современной науки, хотя бы в общих чертах понять то, что на протяжении годов изучают студенты-физики и постичь суть физических и космологических теорий, которые учёные доказывают на протяжении целой жизни.
Ну и наконец, благодаря Хокингу мы понимаем, насколько неполны, а порой и ошибочны наши знания о Вселенной. Но при этом он показывает, что человеческий разум при желании может постичь любые, даже самые сокровенные тайны мироздания.
Читайте в нашей полезной виртуальной библиотеке самую увлекательную и познавательную научно-популярную литературу о космосе и Вселенной.
