Феномен и многомерность пространства

ВВЕДЕНИЕ

 

 

 Данная  работа посвящена такому актуальному  вопросу как гиперпространство. Дело в том, проблема размерности Вселенной интенсивно рассматривается уже более ста лет и понятие гиперпространство, по мнению многих ученых, это пространство, имеющее не три, а четыре измерения, включая измерение времени.      

Существует мнение о  том, что впервые понятие пространство было сформулировано в 1908г. Г.Минковским.      

Немного позднее было введено понятие  трехмерного пространства. Трехмерное пространство – это геометрическая модель материального мира, в котором  мы находимся. Это пространство называется трехмерным, потому что оно имеет три измерения – высоту(y), ширину(x) и глубину(Z).      

В ХХ веке физики-теоретики  вновь обратились к проблеме многомерности  пространства. В 1919 году математик Франц  Колуц предложил теорию поля, в которую должно было войти четыре пространственные координаты, в том числе и время. В 1926 году шведский математик Оскар Клейн попытался объяснить, куда подевалась четвертая пространственная координата, по его мнению она свернулась в ничтожно маленький круг. Но эта теория породила больше вопросов, чем дала ответов.     

В современной литературе достаточно хорошо освещались вопросы, связанные  с феноменами и многомерностью пространства, можно отметить, например, работы И. Цёльнера, П.Д. Успенского, Ж. Валле. В научной и популярной литературе описано большое число пространственно-временных феноменов, объяснить которые в рамках существующей науки не представляется возможным. Существуют явления, которые можно объяснить при существовании гиперпространства. Их можно условно разбить на следующие группы:     

-предсказания  и предчувствие будущего;      

-видения  реальных картин из прошлого  и будущего;     

-перемещения  во времени и пространстве;      

-влияние  будущего на прошлое.      

Чтобы искать возможные проявления многомерных пространств в нашем трехмерном мире, следует знать какими свойствами, отличными от нашего, обладают эти пространства.      

Существует  такое понятие, как перманентные паранормальные объекты (ППО). Под ними понимаем типологически невозможные материальные объекты, например «вдетые» друг в друга цельные деревянные кольца. В журнале « Отцы и дети» можно найти упоминание об этом явлении в синагоге одного польского местечка было украшение: деревянная цепь. Подвижные кольца, которого были вдеты одно в другое. Фокус заключался в том, что они были цельные, а вся цепь выточена из одного ствола. Китайцы делают нечто подобное из одного бивня. [14]     

Начиная с XIX века, были зарегистрированы случаи получения ППО. Некоторые  медиумы по просьбам демонстрировали  следующие опыты: выворачивание  замкнутого металлического шара как  перчатки, не проделав в нем дыры, вдевания друг в друга отдельных  замкнутых колец, не разрывая их, завязывания  узлов на веревках с закрепленными  концами и т.п. [2]. Подобные опыты  не прекратились и в XX веке. В 30-х  годах были продемонстрированы серии  ППО - «вдетые» друг в друга цельные  деревянные кольца! В декабре 1987 года другой медиум продемонстрировал «вдетые» друг в друга сплошные рамки из картона и из алюминиевой фольги.      

В Китайской Народной Республике изучалась способность некоторых  лиц проводить телепортацию предметов [3,4]. Объективный контроль за всем происходившим проводился с помощью электронного оборудования (видеомагнитофоны, рентгеновские установки, приемопередающие радиоустройства и т.д.).      

Наиболее  показательны исследования с радиопередатчиком. Через некоторое время он исчезал с одного места комнаты (размером 9x5м²) и появлялся в другом. Работа радиопередатчика пеленговалась с помощью специальной аппаратуры. Во время опытов было отмечено полное исчезновение сигнала в момент телепортации и ослабление сигнала в момент появления радиопередатчика на прежнем месте. Отмечалось быстрое снижение потенциала питающей батареи по сравнению с обычным ее состоянием. Например, при нормальной работе радиопередатчика в течение 5 часов потенциал батареи снижается с 4,5 до 2,1 В, а при исчезновении его на 88 мин потенциал снижался с 4,5 до 0,2 В.     

Исследователи проводили также эксперименты по переносу и исчезновению насекомых, часов и светочувствительных материалов (фотопленка, фотобумага); перенос осуществлялся из одного светонепроницаемого пакета в другой. Опыты показали, что фотоматериалы при переносе не были засвечены, ход механических часов не изменялся (время их отсутствия - 30 мин 43 с), а электронные отстали на 7,5 мин при общей длительности опыта 9 мин. Насекомые (плодовая мушка) после переноса и исчезновения (11ч73 мин) были живыми еще несколько дней. Авторы считают, что перенос не был механическим переносом в трехмерном пространстве.      

Целью работы является изучение научной литературы в поисках ответа на вопрос: «существует ли гиперпространство?»     

Гипотеза:     

1)Гиперпространство существует  в современном мире     

2)Возможно  перемещение в пространстве и  во времени     

Задачи:     

1)На  основе изучения научной литературы доказать существование гиперпространства      

2)Попробовать  объяснить при помощи гиперпространства  уникальные природные явления,  такие как четочные молнии, аномальные  дожди, торнадо, природные самосветящиеся  образования     

3)Объяснить  явление перемещения в пространстве и времени людей и предметов, видение реальных картин из прошлого и будущего 

2.1.2 Псевдоевклидова  плоскость

Мир Минковского четырехмерен, но увеличение размерности – не самая главная трудность на пути овладения этим понятием. Гораздо труднее преодолеть барьер необычности метрических свойств пространства Минковского. На первый взгляд они кажутся фантастическими. И если даже математика ручается за их логическую непротиворечивость, остается впечатление, что здесь речь идет о такой математической абстракции, которой нет места в природе. Репутация нереальности метрики мира Минковского тесно связана с сохраняющимся в качестве пережитка представлением о нереальности комплексных чисел, чему сильно способствует и терминология («мнимые» числа). Вот почему необходим небольшой экскурс в эту область.

На протяжении истории  науки понятие числа развивалось, приобретая все большую общность. И теперь каждому человеку при  получении математического образования  приходится в сжатом виде повторять  этот процесс расширения понятия  числа.

В простейшем представлении  число есть количество предметов. Такому представлению соответствует понятие  натурального числа (целого положительного). Множество N натуральных чисел замкнуто относительно операций сложения и умножения. Это значит, что, складывая или  перемножая любые натуральные числа, мы необходимо будем получать в результате натуральные числа, т.е. не выйдем из множества N.

Операция деления натуральных  чисел может привести к дроби, которая не является натуральным  числом. Признание дробей числами  не вызывало затруднений даже в древние  времена. Этот выход за пределы множества N заставил расширить понятие числа. Числом стали называть не только количество предметов, но и отношение количеств.

Несравненно медленнее и  труднее формировалось в науке  понятие отрицательного числа. Сталкиваясь  с необходимостью вычитать из меньшего числа большее, древние математики истолковывали решение как недостаток некоторого количества, но само это  количество выражали положительным  числом. У них не было числа, которым  можно выразить результат такого, например, действия: 2–5 =… И когда они получали при решении уравнения отрицательный корень, то просто отбрасывали его как «недопустимый». «В Европе математики XVI в., хотя и пользовались иногда отрицательными числами, все же называли их «ложными» и «неясными», «меньше, чем ничто» и т.п.» [2]. Лишь в XVII в., после того как Декарт ввел в употребление координатные системы и установил взаимно однозначное соответствие между числами и точками координатной оси, в математике окончательно утвердилось представление о равноправии положительных и отрицательных чисел. Сложилось понятие рационального числа как отношения любых целых чисел т та п. Множество Q рациональных чисел замкнуто относительно операций сложения и вычитания, умножения и деления.

Так потребность в увеличении набора операций, которые можно выполнять  над числами, приводила к обобщению  понятия числа. Сталкиваясь с  задачами, решение которых не могло  быть выражено числом в прежнем, узком  его понимании, математики приходили  к расширению множества объектов, заслуживающих названия числа, формировали  новое, более емкое определение  числа, включающее в себя и такие  числа, которые считались прежде несуществующими или по крайней мере неполноценными. Объективная значимость нового, расширенного понятия числа заключается в том, что с его помощью удается более полно и логически непротиворечиво выражать отношения, существующие в природе.

Точки координатной оси, которым  соответствуют рациональные числа, расположены всюду плотно. Это  значит, что, сколь бы малый отрезок  оси мы ни взяли, на нем найдется бесконечно много точек, служащих образами рациональных чисел. Вместе с тем  на любом отрезке координатной оси  имеется бесконечно много таких  точек, которые не являются образами рациональных чисел. Классическим примером тому, поразившим древних математиков, является задача о сравнении длин стороны квадрата и его диагонали.

Выберем на прямой линии  единицу измерения и построим квадрат ОАВС со стороной, равной этой единице. Отложив длину диагонали  ОВ на координатной оси, получим отрезок OD (рис. 2). Его длина, очевидно, должна равняться отношению длин отрезков ОB и ОА:

Между тем это отношение  отрезков не может быть выражено никаким  отношением целых чисел, т.е. никаким  рациональным числом. Действительно, по теореме Пифагора имеем

Если допустить, что существуют такие целые числа m и n, отношение которых равно длине отрезка OD, выраженной в единицах  :

то придем к противоречию. Мы вправе считать, что числа m и n не имеют общих множителей (при наличии общего множителя можно произвести сокращение на него и в дальнейшем рассматривать уже несократимую дробь). Кроме того,  , т.е.   не является целым числом, так как из неравенства   следует  . Возводя равенство   в квадрат, мы

Рис. 2

получили бы  . Но числа   и   не имеют общих множителей, поскольку их не имеют числа   и n, причем  . Значит,   – несократимая дробь, которая не может равняться целому числу 2. Мы доказали, что не существует такого рационального числа, квадрат которого был бы равен 2 [1].

Если считать, что числа  могут быть только рациональными, то нельзя выполнять операцию извлечения квадратного корня да числа 2 и  символ   следует признать лишенным смысла. Он обозначает нечто «потустороннее», не имеющее места в множестве чисел (рациональных чисел). Но такая точка зрения не согласуется с геометрическим содержанием рассмотренной задачи.

Ведь символ   в данном случае выражает вполне реальную геометрическую величину – длину диагонали квадрата, сторона которого принята за единицу. Точка D (см. рис. 2), отстоящая на расстоянии этой длины от точки О, реально существует на координатной прямой ОА. Положение этой точки может быть указано приближенно с любой точностью посредством рациональных чисел, которые соответствуют границам сколь угодно малого отрезка, содержащего в себе точку D.

Немаловажно и следующее  обстоятельство. Пусть   есть только символ, которому не соответствует число (в смысле определения рационального числа). Но в ряде случаев операции над такими «потусторонними» объектами, выполняемые по правилам оперирования «настоящими» числами, могут приводить к вполне посюстороннему результату – рациональному числу. Например,

.

Подобные соображения  настоятельно склоняли математиков  к мысли, что символам  ,   и т.д. соответствуют некоторые реальные числа, хотя они и не могут быть выражены в виде отношения целых чисел. Удивление перед этими «невыразимыми» числами отразилось в их названии – иррациональные числа, т.е. числа, не поддающиеся разумному истолкованию (racio – разум). Именно, в противовес иррациональным числам, числа, которые могут быть выражены в виде отношения целых чисел, получили название рациональных. 

 

2.2.4 Четырехмерный  мир Минковского. Гиперплоскости

На основе четырехмерного линейного пространства могут быть построены различные типы псевдоевклидовых пространств. Если среди четырех  векторов базиса  ,  ,  ,   этого пространства один вектор имеет длину, выражаемую мнимым числом, а длины остальных трех векторов выражаются вещественными числами, то такому пространству присваивается индекс 1. Умножив на мнимую единицу длины всех базисных векторов четырехмерного псевдоевклидова пространства индекса 1, получим пространство индекса 3, имеющее по существу такие же метрические свойства. Герман Минковский понял, что реальное мировое пространство обладает такими же линейными и метрическими свойствами, как псевдоевклидово четырехмерное пространство индекса 1. Для краткости мы будем называть его также пространством Минковского. Желая принять во внимание не только геометрические свойства, но и физические объекты и процессы в мировом пространстве, мы будем пользоваться термином «мир Минковского».

Ортонормированный базис  в четырехмерном псевдоевклидовом пространстве индекса 1 будем характеризовать  следующей таблицей скалярных произведений векторов:

 (2.33)

Таблица (2.33) говорит о  том, что любые два различных  вектора в этом базисе взаимно  перпендикулярны, а длины их имеют  следующие значения: