Три интересных факта о пространстве, времени и их взаимосвязи

Пространство и время правильнее было бы объединять общим термином пространственно-временной континуум. Ведь отделяя пространство от времени или время от пространства мы ломаем и без того скудную модель, которую способен воспринимать человек и от которого не плавится наше сознание. Но делаем мы это не умышленно, а в качестве "приспособленческого механизма".

Между тем, излишнее упрощение вопроса часто приводит к тому, что правильное восприятие теряется и вовсе. В этой заметке мы обсудим три интересных факта о пространстве, времени и их связи и узнаем, почему пространство и время не способны существовать отдельно и что может искажать континуум.

Представить себе четырехмерное пространство довольно сложно, однако мы в нём живём. Возможно, что измерений на самом деле даже больше (а так оно и есть по мнению ученых). Некоторые ученые предполагают, что измерения можно пересчитать и что их около 10. Вот только наш разум не способен их воспринимать правильно.

Попытка представить себе столь объемный мир будет напоминать попытку жука осознать возможность ползать не только по горизонтали на плоском листе бумаги.

Для удобства восприятия, мы даже в четырехмерном пространстве выделяем три геометрических измерения в три основных, а время остаётся за бортом. Действительно, представьте себе кубик. Он будет иметь длину, ширину и высоту. Скорее всего ещё и цвет, но это уже из другой оперы. Но вот факт того, что этот кубик находится ещё и на шкале времени вряд ли будет вами учтен. Это означает, что кубик сейчас вот такой, а через пять минут, на нем стало больше пыли, а через 1000 минут он рассохся от теплого воздуха и стал больше и уже поплыли три геометрических измерения, обозначенных нами ранее.

Простой пример с кубиком во времени показывает, что нельзя разорвать пространство и время, хотя для упрощения восприятия мы порой такую процедуру проводим. Время и пространство могут быть частью одного и того же явления, но мы часто воспринимаем их отдельно.

Может ли гравитация влиять на пространство и время? Конечно, этот момент уже описан и в первую очередь над вопросом поработал Эйнштейн.

Несмотря на различного рода споры было обозначено, что гравитация, которая напрямую связана с массой, влияет на скорость течения времени. На высоте время идёт со скоростью, отличной от скорости на поверхности Земли.

Чем больше воздействует гравитация, тем больший "изгиб" времени и пространства получается. Упрощая этот тезис можно сказать немного иначе. Время "течет" с разной скоростью вблизи больших масс, в то время как пространство искажается.

Вспомните великолепный фильм "Интерстеллар", когда Макконахи готовился прыгнуть в червоточину и сказал: “Это займет у нас около 70 лет ". Это хороший пример искажения пространства и времени. Тот путь, который занял бы сотни тысяч лет, тут займёт 70 лет.

Вот только такие кротовые норы сейчас являются скорее гипотетическими объектами, которые только-только начинают претендовать на реальность. Но появиться такая штука может в том числе и в результате прохождения объекта с огромной массой, исказившего пространство.

Поскольку, как мы выяснили, пространство и время неразрывно связаны в общий континуум, то исказить что-то одно выборочно не представляется возможным.

Мы уже коснулись этого момента в самом начале. Человеческий разум имеет ограниченные ресурсы. Обработать невероятное количество сведений, где помимо трёх измерений добавляется ещё и временная шкала, что увеличивает количество возможных вариантов миллионы раз, смогут далеко не все.

Человеческий разум отделяет время от пространства и создаёт две упрощенных системы, связь между которыми сразу не прослеживается. Гораздо проще представить себе объект в определенное время, а затем представить изменившийся объект через год, нежели обрабатывать в "потоке" данные по всем точкам на временной шкале.

Это как сравнить обработку фотографии на компьютере и монтаж ролика. Фотография обрабатывается на гораздо более слабой машине, а сравнить с фотографией можно принт-скрин нужного нам состояния, вырванного из общего "ролика". Так уж устроено сознание. Например, похожая проблема возникает, когда мы путаем базовые взаимодействия.

Самое интересное, что такие проблемы возникают у нас уже при попытке просто работать с четырехмерным пространством, которое мы понимаем. Что же будет, если взять многомерное пространство из 10 измерений, которые вроде бы уже обнаружены физиками.