Почему у нашей Вселенной пространство имеет три измерения. Привет от науч-попа)

Почему у нашей Вселенной пространство имеет три измерения
Возможно, природа «пыталась» несчетное число раз создавать вселенные с самыми разными свойствами. Мы живем в «наиболее удачном» (для нас) экземпляре этого вечного «творения». В нашей Вселенной физические условия оказались наиболее подходящими для возникновения жизни. Как показывает анализ, возникновение сложных структур, а тем более жизни, во вселенных, где пространство имеет два или, допустим, четыре измерения, невозможно. Рассмотрим этот важный вопрос подробнее. Почему у нашей Вселенной пространство имеет именно три измерения — длину, ширину и высоту, а не, скажем, два или пять измерений? То, что здесь кроется какая-то загадка, физики осознали достаточно давно. Еще известный австрийский физик Э. Мах прямо поставил вопрос: «Почему пространство трехмерно?»  Чтобы попытаться осознать суть этой проблемы, можно постараться представить, что было бы, если бы пространство имело число измерений, отличное от трех. Посмотрим, что при этом произойдет с простейшими взаимодействиями. Одним из самых простых примеров физических взаимодействий является закон Кулона для покоящихся зарядов и закон Ньютона для тяготеющих масс. В обоих случаях сила взаимодействия ослабевает обратно пропорционально квадрату расстояния. Но еще немецкий философ И. Кант понял, что закон обратных квадратов есть следствие трехмерности нашего пространства.
В самом деле, почему сила, например, электростатического взаимодействия ослабевает с расстоянием? Наиболее наглядный ответ заключается в том, что с ростом расстояния силовые линии поля распределяются на все большей поверхности сферы, охватывающей заряд и имеющей радиус, равный расстоянию, разделяющему заряд и пробную частицу. Площадь сферы растет как квадрат радиуса, значит, плотность силовых линий, пронизывающих эту сферу, уменьшается обратно пропорционально квадрату радиуса, что и определяет закон изменения силы. Но сказанное справедливо только в трехмерном пространстве. Если пространство четырехмерно, то площадь трехмерной сферы (геометрического места точек, равноудаленных от центра в четырехмерном пространстве) пропорциональна уже кубу радиуса, для пространства пяти измерений эта площадь пропорциональна радиусу в четвертой степени, и так далее. Отсюда получается и закон изменения электростатической и гравитационной силы в многомерном пространстве. Почему так важно изменение закона падения силы в пространстве с разной размерностью?  Из механики известно, что для существования устойчивых круговых орбит необходимо, чтобы центробежные силы уменьшались с расстоянием быстрее, чем сила притяжения. Иначе движение по кругу будет неустойчивым и малейшее возмущение приведет либо к падению заряда к центру, либо к удалению его в бесконечность. А отсутствие устойчивых круговых орбит означает отсутствие вообще связанных состояний, когда заряд движется в ограниченной области пространства вокруг центрального тела. Из сказанного следует, что для существования связанных состояний необходимо, чтобы размерность пространства была не более трех Естественно, все сказанное о зарядах справедливо и для движений под действием тяготения, так как закон Ньютона похож на закон Кулона.
Полученный выше вывод представляется неожиданным. На первый взгляд кажется, что с увеличением числа измерений пространства открываются новые возможности для усложнения движений в нем тел, а значит, и для существования более сложных структурных образований. На деле же оказывается, что в таких пространствах нет связанных устойчивых систем тел, взаимодействующих электрическими и гравитационными силами, то есть в них не может быть ни атомов, ни планетных систем, ни галактик!
С другой стороны, если бы пространство было двухмерным или даже одномерным, то в таких пространствах взаимодействующие заряды противоположных знаков никогда не могли бы улететь на сколь угодно большие расстояния. Здесь силы падают с расстоянием слишком медленно, и какую бы начальную скорость ни придать заряду, центральное тело своей силой притяжения остановит улетающий заряд и заставит его двигаться к себе. В таких пространствах не существовало бы свободного движения притягивающихся тел. И только в трехмерном пространстве возможны и связанные и свободные состояния, тела могут кружить друг около друга, а при большой скорости могут разлететься.
После всего сказанного, наверное, не столь странно выглядит утверждение, что если природе пришлось много раз пробовать «создавать» вселенные с разным числом измерений пространства, то только при трехмерном возникали бы возможности для существования и связанных гравитирующих систем, и свободных тел, для существования связанных и свободных состояний движения электронов в атомах. Значит, только в этом случае возможно возникновение очень сложных и разнообразных структур, обладающих возможностью возникать и распадаться. Только здесь есть возможность изменчивости, эволюции, возникновения жизни, а следовательно, именно в таких пространствах (и, вероятно, только в них!) могут существовать разумные существа. Поэтому нечего удивляться, что мы живем именно в трехмерном пространстве. В пространствах с другим числом измерений жизнь не могла возникнуть. То же можно сказать о мирах с другими физическими законами. Жизнь там также не могла бы возникнуть. Более того, во вселенных с хотя бы слегка другими массами элементарных частиц не было бы обычного вещества.                                               
И.Новиков   КУДА ТЕЧЕТ РЕКА ВРЕМЕНИ (взято с группы https://ok.ru/universevs)

Представления: 439

Комментарий

Вы должны быть участником ЭСПАВО (Международная Ассоциация Работников Света), чтобы добавлять комментарии!

Вступить в ЭСПАВО (Международная Ассоциация Работников Света)

Поддержка проекта

Приглашаем

Последняя активность

Сообщения блога, созданные Эль
1 час назад
Эль оставил(а) комментарий на сообщение блога Эль Кто они такие - носители гена Любви?
"комментарий Поместила продолжение  этого эссе (которое было в следующем посте Елены Войтенко): » …  Такие люди многомерны по своему разуму, живут с открытыми сердцами и уже не боятся боли, потому что открытое сердце важнее…"
10 час. назад
Эль оставил(а) комментарий на сообщение блога Эль Кто они такие - носители гена Любви?
19 час. назад
Георгий оставил(а) комментарий на сообщение блога Эль Соблазн сделать деньги на духовности и другие искушения на Духовном Пути, от которых, как выяснилось, не застрахованы даже Наставники, Гуру и Учителя
"Когда к каждому появляющемуся в нашей жизни человеку будем относиться, как к своему учителю, только тогда мы научимся и  начнем понимать вселенский Закон Принятия Всего, что Было, Есть и ещё только Будет. Ни одна встреча, даже с…"
вчера
Эль оставил(а) комментарий на сообщение блога Эль Соблазн сделать деньги на духовности и другие искушения на Духовном Пути, от которых, как выяснилось, не застрахованы даже Наставники, Гуру и Учителя
вчера
Георгий оставил(а) комментарий на сообщение блога Георгий КРАЙОН ПО СРЕДАМ «БЫТЬ СЛИШКОМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ — ЭТО ПРОКЛЯТИЕ?» (3)
"" «Ещё раз, Крайон, как я могу изменить ситуацию?»    Сядьте за руль, пожалуйста. Это метафора того, что вы сами управляете своей жизнью. «Дорогой Дух, выведи меня из этой колеи чрезмерной чувствительности для…"
вчера
Георгий оставил(а) комментарий на сообщение блога Георгий КРАЙОН ПО СРЕДАМ «БЫТЬ СЛИШКОМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ — ЭТО ПРОКЛЯТИЕ?» (3)
"" Быть слишком чувствительным — это проклятие?Какой интересный вопрос! Ведь многие из вас, кто смотрит это видео, являются чувствительными людьми. Почему так происходит? В чём суть этой особенности?Это может показаться настоящим…"
вчера
Сообщение блога, созданное Георгий

КРАЙОН ПО СРЕДАМ «БЫТЬ СЛИШКОМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ — ЭТО ПРОКЛЯТИЕ?» (3)

КРАЙОН ПО СРЕДАМ «БЫТЬ СЛИШКОМ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ — ЭТО ПРОКЛЯТИЕ?» (3)Этот онлайн ченнелинг был дан во время трансляции Круга Двенадцати (эпизод 246) 08 октября 2025 года.Ли КэрроллВот утверждение, которое всем нам следует усвоить и обдумать. Мы часто высказываем подобные утверждения."Знайте, что вы находитесь в нужном месте в нужное время. У вас так много наставников, ангелов и Душевная Семья, которые работают за кулисами, чтобы воплотить ваши совместные творения. Дух постоянно протягивает к вам…Посмотреть еще
вчера

© 2025   Created by ADMIN.   При поддержке

Эмблемы  |  Сообщить о проблеме  |  Условия использования