Что искривляется в пустоте?
Автор: АлександрВ различных обсуждениях по теории относительности часто сталкивался с вопросом “Что искривляется в пустоте?” в различных интерпретациях.
Вопрос выглядит тупым настолько, что часто нет никакого желания на него отвечать. Вот парочка таких же тупых вопросов к тем, кто задает подобные вопросы: “А с чего вы взяли, что сама пустота не может искривляться?” “А с чего вы взяли, что вакуум – это пустота?” И те, кто собирается настаивать на ответ вопроса в заглавии, ответьте тогда уж для начала на эти вопросы. ))
Некоторые вещи настолько очевидны, что сложно даже понять с чего нужно начать свое объяснение. Вот представьте человека, который не изучал арифметику. Для такого человека будет совсем не очевидно, что 2+2=4. Для начала такого человека хотя бы считать нужно научить, без этого никак.
Для любого, кто совершенно незнаком с геометрией Римана и Лобачевского, вполне может быть совершенно непонятно как пространство-время может искривляться. А вот для тех, кто разбирается в топологии трехмерных объектов, искривление пространства-времени вообще нечто тривиальное. Но хотя бы разберитесь, что такое четырехмерное пространство, без этого никак обойтись не получится.
Вот, к примеру, вы способны понять, что это обыкновенное вращение, а не деформация:
Если не способны осознать, что это четырехмерный куб и он просто вращается, то и как может искривляться пространство осознать не сможете. Первым делом вы должны понять, что далеко не все можно визуализировать у себя в голове, и искривление пространства-времени одна из таких вещей.
Уравнение Эйнштейна — Гильберта:
Именно оно показывает, как искривляется пространство-время. Если вы его вообще не понимаете, то с чего вы взяли, что способны разобраться, как там искривляется пространство-время?
Вы должны понять, что неподготовленный человек вполне возможно не сможет понять, как искривляется пространство, а объяснять вам целые разделы математики никто не будет.
Иногда в качестве аналогии приводят подобную визуализацию:
Но люди не понимают, что кусок лайкры выступает здесь в качестве плоскости, и имитируется эффект гравитационного притяжения в двухмерном пространстве. Причем совершенно несложно представить, что в этом двухмерном мире абсолютный вакуум, искривлению плоскости это никак не помешает. Объект же поворачивает лишь из-за геометрии этого двухмерного пространства. Мы же с вами живем в трехмерном пространстве, и что бы попытаться представить, как искривляется уже оно, вам придется добавить еще измерений. Но с четырехмерными объектами у нас явно возникают проблемы, вспомните хотя бы вращение четырехмерного куба. Проще представить искривление пространства, как искривление трехмерной сетки координат. К примеру, для плоскости это будет выглядеть как-то так:
Итак, вопрос “Что искривляется в пустоте?” бессмыслен, так как никто не запрещал искривляться самой пустоте. Если все еще не можете этого представить, как такое возможно, но это лишь потому, что вам не хватает уровня образования. И потом никто не говорил, что космический вакуум является абсолютной пустотой, что там твориться на планковских размерах никто толком не знает.