Масштабы пространства, времени

При выяснении сущности понятий «пространство», «время», «материя» естественно возникает вопрос об их измерении, предельных размерах или, наоборот, минимальных «порциях» – квантах, если таковые существуют. Представление о пространственных, временных диапазонах и массах различных объектов дают три масштабные оси, представленные на вкладыше. Для более полной информации приведены масштабы массы объектов

Из рисунка видно, что во Вселенной наблюдаются объекты различных размеров. Самый большой - наша Вселенная, размер которой сегодня достигает 10²⁶ м, (об изменении размеров Вселенной в процессе эволюции речь пойдет дальше). Если представить Землю уменьшенной до величины атома, расстояние 10²⁵ м сожмется до размеров лунной орбиты. В космических масштабах измерять расстояния в метрах неудобно. Используются единицы: световой год (расстояние, которое свет проходит за год), равный 9,5·10¹⁵ м; парсек (пс), равный 3,26 светового года или 4·10¹⁶ м; астрономическая единица (а.е.) - радиус земной орбиты, равный 1,5·10¹¹ м. Размеры объектов микромира устанавливаются с помощью мощных ускорителей. Удалось установить не только размер ядра атома водорода, т.е. протона - 1,2·10^{-15 м, но и достичь пространственных интервалов в тысячу раз меньше. Для этого сталкивают два пучка частиц высоких энергий, относительная скорость которых так велика, что «размытие» их траекторий из-за волновых свойств меньше 10-18 м. Возможны ли меньшие интервалы? Существуют модели, в которых рассматривается предельно малый размер 10-35 м. За этим пределом научное описание, основанное на известных физических законах, невозможно. Именно с этого размера – сингулярного состояния - по современным представлениям начиналась эволюция нашей Вселенной. С этим минимальным пространственным интервалом связан и минимальный интервал времени 10-43} с - интервал, который затрачивает свет на прохождение расстояния 10^{-35 м. Это время существования Вселенной в сингулярном состоянии. С Вселенной связан и самый больший промежуток времени – ее возраст ~1018} с, или около 20 млрд. лет, - и самая большая масса - масса видимого вещества 10 ^{51 кг.}

В целом по пространственным масштабам и особенностям свойств материи принято выделять три области:

микромир – от 10^{-35 м до 10 -10 м (размер атома);}

макромир – от 10^{-10 м до 10 13 м (радиус орбиты Плутона - последней планеты Солнечной системы);}

мегамир – от 10 ^{13 м до 10 26 м.}

Поиск по сайту: