Вселенная десяти измерений: как представить дополнительные измерения

 

 
В своей самой распространенной модификации теория струн утверждает, что Вселенная существует в десяти измерениях, но шесть из них мы не способны воспринять. На что эти дополнительные измерения могут быть похожи?

Когда кто-то говорит «другие измерения», чаще всего думаешь о таких вещах, как параллельные Вселенные, — альтернативные реальности, существующие параллельно нашей, в которых мир устроен несколько или совсем иначе. Однако реальность измерений и роль в устройстве Вселенной сильно отличаются от такого популярного понимания.

В двух словах: измерения — это разные грани того, что мы воспринимаем как реальность. Мы прекрасно осведомлены о трех пространственных измерениях, с которыми сталкиваемся и в которых живем каждый день. Они определяют длину, высоту и глубину всех объектов во Вселенной (и соответствуют осям координат xyz).

Однако некоторые ученые считают, что, помимо трех видимых измерений, могут существовать и другие. Согласно основам теории струн, Вселенная существует в десяти разных измерениях. Недавно мы публиковали материал о том, каким образом эти дополнительные, не воспринимаемые нами измерения могут быть скручены, компактифицированы, — его можно прочитать по этой ссылке. Таким образом, эти разные аспекты определяют фундаментальные силы природы и все элементарные частицы во Вселенной.

Начнем по порядку. Первое измерение, как мы уже отметили, определяет длину (ось x). Одномерный объект удобно описать прямой линией, существующей только в рамках понятия длины и не имеющей других отличительных черт. Если добавить к нему второе измерение — ось y, или высоту, — получится двумерный объект (например, квадрат).

Круги представляют дополнительное пространственные измерения, свернутые в каждой точке известного нам трехмерного пространства / © WGBH/NOVA

Круги представляют дополнительное пространственные измерения, свернутые в каждой точке известного нам трехмерного пространства / © WGBH/NOVA

Третье измерение характеризует глубину (ось z) — оно придает всем объектам понятие площади и поперечного сечения. Идеальным примером будет куб: он существует в трех измерениях — у него есть длина, высота и глубина, а значит, и объем.

Четвертым измерением считается время, и это уже можно назвать классическим, общепринятым его пониманием. Это неотделимая часть пространственно-временного континуума. Оно определяет свойства всей известной материи в любой момент времени. Наряду с тремя другими измерениями, чтобы определить положение объекта во Вселенной, необходимо знать его позицию во времени. Итак, эти четыре измерения определяют нашу реальность — Вселенную, к которой мы привыкли и которую в той или иной мере понимаем.

Помимо вышеописанных измерений, существуют еще семь, которые не так явны, но все еще могут восприниматься по прямому воздействию на Вселенную и реальность, какой мы ее знаем. Другие, дополнительные измерения связаны с более глубокими возможностями. Физики сталкиваются с серьезными вопросами, пытаясь объяснить их взаимодействия с четырьмя «основными» измерениями.

Хронология расширения Вселенной, начиная с Большого взрыва. Согласно теории струн, это всего лишь один из многих возможных миров / © NASA

Хронология расширения Вселенной, начиная с Большого взрыва. Согласно теории струн, это всего лишь один из многих возможных миров / © NASA

Согласно теории суперструн, в пятом и шестом измерениях возникает понятие возможных миров. Если бы мы могли воспринимать пятое измерение, то увидели бы мир, несколько отличающийся от привычного нам. Мы бы смогли измерить сходство и различия между возможными мирами и нашим.

В шестом измерении мы бы увидели плоскость возможных миров, где могли бы сравнить и определить расположение всех возможных вселенных, начавшихся при тех же самых условиях, что и наша (то есть Большой взрыв). Теоретически если бы нам удалось овладеть пятым и шестым измерениями, можно было бы перемещаться в прошлое или в разные вариации будущего.

В седьмом измерении у нас бы появился доступ к возможным мирам, которые зародились при иных изначальных условиях. Тогда как в пятом и шестом измерениях изначальные условия были теми же, а последствия отличались, в этом измерении все иное с самого начала времен. Восьмое измерение также открывает доступ к плоскости таких возможных вселенных, каждая из которых началась при отличных условиях. Эти вселенные ветвятся бесконечно, из-за чего их и называют бесконечностями.

В девятом измерении у нас появляется возможность сравнивать истории всех возможных вселенных, зародившихся при всех возможных законах физики и изначальных условиях. Наконец, в десятом измерении мы оказываемся в точке, где открыто все возможное и вообразимое. Сверх этого такие ограниченные существа, как мы, ничего вообразить не в состоянии, что делает это измерение естественным ограничением того, что мы можем постичь в этом плане.

Шестимерные многообразия Калаби — Яу могут содержать в себе дополнительные измерения, предсказываемые теорией суперструн / © WGBH/NOVA

Шестимерные многообразия Калаби — Яу могут содержать в себе дополнительные измерения, предсказываемые теорией суперструн / © WGBH/NOVA

Существование этих дополнительных шести измерений, которые мы не можем воспринять, необходимо для теории струн: они естественным образом вытекают из математических расчетов и моделей теории, а значит, описывают Вселенную в рамках этой теории. Тот факт, что мы воспринимаем только четыре измерения пространства-времени, можно объяснить одним из двух механизмов: либо дополнительные измерения компактифицированы в очень малых масштабах, либо мы живем в трехмерном подмногообразии — своего рода бране, ограничивающем все известные частицы, не считая гравитацию (теория бран).

Если дополнительные измерения действительно компактифицированы, они должны существовать в виде так называемых многообразий Калаби — Яу. Несмотря на то что они недоступны для восприятия нашими органами чувств, в таком случае они определяли бы образование Вселенной с самого начала. Именно поэтому ученые считают, что взгляд в прошлое при помощи телескопов и наблюдения света из ранней Вселенной, вероятно, поможет им увидеть, как существование этих дополнительных измерений могло повлиять на эволюцию космоса.

Будучи одним из кандидатов в теорию всего, рассуждая о том, что Вселенная состоит из десяти измерений (или больше — в зависимости от того, о какой именно теории идет речь), теория струн пытается примирить Стандартную модель физики частиц с Общей теорией относительности (теорией гравитации). По сути, это попытка объяснить и описать, как взаимодействуют все известные силы Вселенной и как могут быть устроены другие возможные вселенные.

 

Источник ➝

Какой единственный советский фильм правдоподобно снят о Великой Отечественной.

Когда создатели кинокартин о войне хотят показать масштабные батальные сцены, они всегда сталкиваются с трудностями. Показывая Бородинскую битву или сражение под Полтавой, для создания достоверной картинки необходимо собрать на небольшом участке десятки тысяч человек обученной массовки, что невозможно. Но эту проблему удалось решить с появлением компьютерных технологий.

А вот когда речь идет о фильмах про Вторую Мировую войну, то сложности совсем иного плана. И заключаются они в том, что современные войны не позволяют уместить на одной картинке сразу всех участников боя, чтобы добиться зрелищности.

Особенно это касается сражений с участием танков. Современный бой ведется на больших дистанциях, интервалы между боевыми единицами становятся всё больше, и в кадр они никак не вмещаются. А кино требует зрелищности.

В результате и появляются сцены, где десятки танков медленно ползают по полю, чуть ли не соприкасаясь бортами, и ведут огонь по противнику с расстояния в десяток метров. Черепашья скорость бронетехники на таких съёмках понятна — велик риск столкновения. Апофеозом подобных сцен были советские киноленты «Битва за Москву» и «Сталинград», но и сегодня снимают что-то подобное.

И, тем не менее, советские кинематографисты умели показать и правдоподобные картины танковых боев. На первом месте кинолента «На войне как на войне». Фильм поставлен по одноименной повести Виктора Курочкина. И хотя сама кинокартина местами сильно отличается от книги, авторам удалось точно передать ощущения участника боя: ты в поле один, почти не видно ни своих, ни чужих, по твоей машине откуда-то стреляют, и сами танкисты стреляют куда-то, не видя цели.

Согласно тактике того времени танки располагались на исходной позиции с интервалами 70-75 м, а в бою должны были поддерживать интервал 20-25 м. Это указано в предвоенных наставлениях и трудах, например, можно посмотреть «Пособие для бойца-танкиста» 1941 года или книгу Т.П. Кузнецова «Тактика танковых войск» 1940 года.

Однако в ходе войны стало понятно, что для преодоления противотанковой обороны танки должны действовать группами и интервалы должны быть значительно больше. Когда возникала необходимость обеспечить огневое превосходство на направлении главного удара, интервалы между тяжелыми танками составляли 25-30 м, а между средними и легкими ещё больше. В условиях же сильной противотанковой обороны, интервалы между машинами могли увеличиваться до 100 м. Преодолевая минные поля, танки действовали группами по три-четыре машины, с увеличенными интервалами между группами.

Атаки велись не «кавалерийским наскоком», то есть на полном ходу по открытому полю, а используя рельеф местности, ведя огонь с коротких остановок, открывая огонь на предельных дистанциях порядка 800-1000 м. Всё это уже в ходе войны нашло отражение в документах и наставлениях. Можно посмотреть «Указания командующего войсками Брянского фронта по применения бронетанковых и механизированных войск» от 1943 года, брошюры Е. Матвеева «Боевые приемы танкистов» и подполковника Г. Клейн «Бой танков с танками», изданные в 1942 году, где суммируется опыт прошедших боев.

Танки второй линии в наступлении должны были двигаться на дистанции 100-150 м, а поддерживающие танки самоходные артиллерийские установки — на дистанции 200-400 м. В фильме (и книге) есть требование командира танковой бригады (в повести Курочкина — это полк) самоходчикам сопровождать танки на дистанции 100 м. И, как справедливо заметил командир батареи, такое требование действительно противоречит уставу. Танки так же всегда должны сопровождаться пехотой, от которой танкистам не следовало отрываться более чем на 200-400 м.

То есть в ситуации, что предложена нам по сюжету фильма, действие должно было разворачиваться так. Танки и, следовавшие за ними в сотне метров, самоходные установки, начинают атаку с исходных позиций в полутора-двух километрах от противника. Боевые машины двигаются на полной скорости, маневрируя, чтобы укрываться от огня противника за складками местности или группами деревьев. Самоходки периодически делают короткие остановки, чтобы огнем поддержать танкистов, после чего догоняют ушедшие танки. И если бы в гуще этого сражения оказался оператор с кинокамерой, то находясь на броне самоходки, он мог бы видеть лишь один-два танка впереди, и несколько машин в сотне метров справа и слева. Где-то позади можно было увидеть атакующую пехоту, а далеко впереди позиции противника. И все это в облаках пыли, поднимаемых танковыми гусеницами, и в клубах дыма от выстрелов и разрывов.

Именно такую картинку и показали нам создатели киноленты «На войне как на войне». Получилось не так грандиозно, как в других фильмах, но зато максимально правдиво и реалистично.

Кирилл Шишкин

 

 

Популярное в

))}
Loading...
наверх