Квантовый ум. Грань между физикой и психологией
Шрифт:
Общность, или как говорят ученые, «инвариантность пространственно-временного интервала», дает надежду тем из нас, кого волнует помощь в сложных индивидуальных процессах и процессах больших групп. Когда нас одолевают односторонние, нерелятивистские воззрения, которые нас разделяют и отчуждают, когда мы оказываемся в центре напряженности и конфликта, особенно полезно вспоминать современную физику. Физика ясно утверждает, что общая мера пространства-времени и совместное сновидение возможны, если кто-то преодолевает край своих индивидуальных переживаний и входит в сферу сновидения. Нам необходимо помнить, что тайная река общности присуща даже крайней вражде.
Физика может узнавать из психологии о переживаниях, которые задают структуру пространства-времени. Физика может учиться тому шаманскому вниманию, что необходимо для постижения и понимания сферы мнимых чисел, сферы чувственного опыта, равно
Примечания
1. Основная идея, на которой основывается вывод Эйнштейном преобразования Лоренца, состоит в том, что скорость света остается постоянной во всех системах отчета и что расстояние равно произведению скорости на время. Вот примерный вывод. Расстояние, проходимое в одном измерении скорости света, равно х = ct, или х2 – c2t2 = 0. Видимость того же самого события в любой другой системе отсчета, назовем ее х' и t', должна означать, что х'2 – c2t'2 = 0. Если мы рассмотрим общий случай распространения света, которое происходит не строго по прямой линии и не обязательно должно быть Евклидовым или согласовываться с теоремой Пифагора, где гипотенуза равна квадратному корню из суммы квадратов сторон, тогда в трех измерениях и в общем случае
х12 + у12 + z12 – c2' = х12 + у2 = z12 – c2' = s2,
где s – пространственно-временной интервал.
Если мы вспомним, что х = vt и установим у = z = 0, то приведенное выше уравнение дает нам преобразование Лоренца для одного измерения, показанное на рис. 25.5 (Более подробно об этом выводе можно прочитать в книге Эйнштейна «Смысл относительности»).
В общем случае, получающееся преобразование Лоренца из одной системы в другую при наличии значений на земле х, e, t и z дает значения в системе, движущейся по отношению к земле со скоростью v, равные х', у', z', t' (когдау = у' и z = z1).
Рис. 25.5. Связь между пространствами и временами в относительных системах отсчета
Скорость поезда (или Луны) относительно земли равна
v = x/t.
Если мы берем линейку, отмеряющую 1 метр в движущейся системе, вроде поезда или Луны, видимых с земли, то получаем там X. Какую длину будет иметь этот метр для людей, измеряющих на земле? Поскольку
то
при х' = 1 и t = 0 < image l:href="#"/>Это показывает, что для очень малых скоростей (скажем, поезда) х тоже примерно равно 1 метру. Но для очень больших скоростей, когда кто-то на поезде измеряет 1 метр, кто-то на земле будет думать, что линейка укоротилась! Вы можете видеть, что если v становится больше с, то
поскольку
2. В Примечании 1 показано, как получаются мнимые числа, если v = x/t больше, чем с.
3. Прежде чем мы пойдем дальше и больше узнаем о пространстве-времени, давайте еще немного подумаем о нем. Это не будет сложно, но могло бы показаться сложным, если бы давно не имели дела с прямоугольными треугольниками. Я хочу немного поговорить о треугольниках и постараться показать, как учитель математики Эйнштейна Германн Минковски по-новому оценил и, в некоторых отношениях, упростил результаты Эйнштейна.
Минковски смотрел на s и понимал, что это нечто вроде диагонали или гипотенузы – длинной стороны прямоугольного треугольника.
Рис. 25.6. Формула Евклида для прямоугольных треугольников
Минковски смотрел на формулу для прямоугольных треугольников и думал ее сходстве с уравнением для пространства-времени:
s2 = x2 + y2 + z2 – c2t2.
Если для простоты заменить координаты x, у и z одной пространственной координатой, скажем x, то мы получим такое уравнение:
s2 = x2 – c2t2.
Эта формула пространства-времени похожа на формулу
с2 = a2 + b2
для прямоугольного треугольника, где с – это расстояние.
Минковски смотрел на это и думал: «Ммм, это s или пространство-время четырехмерно (три пространственных и одно временное измерение), в то время как тот плоский треугольник двумерен. Как насчет того, чтобы свести s к двум измерениям, поскольку его трудно представлять себе в четырех измерениях. В нашем повседневном трехмерном мире нет ничего похожего на четырехмерную реальность. Физики будущего захотят зрительно представлять себе работу Эйнштейна по теории относительности, но слишком странно, если невозможно зрительно представлять себе то, о чем он говорит».