Физика на ладони. Об устройстве Вселенной – просто и понятно. Венсан Бокео

Чтение книги онлайн.

      Кроме того, остается выяснить, почему фундаментальные константы имеют такую величину, а не другую, почему новые частицы имеют такую массу и такой заряд – значения, которые нам представляются спорными. Так, стандартная модель базируется на двадцати девяти чисто экспериментальных параметрах. Для «унитарной» вселенской теории это довольно много, и вполне вероятно, что однажды появится новая теория, количество параметров которой будет меньше.

      Наконец, общая теория относительности и квантовая физика несовместимы в сферах (весьма загадочных!), где огромная масса сосредоточена в очень маленьких объемах (черные дыры, Большой взрыв…). Сегодня происходит построение теорий, которым предстоит дать ответы на эти вопросы. Среди прочих стоит упомянуть теорию струн как наиболее предпочтительную.

      Вне всяких сомнений, у фундаментальных физических исследований впереди еще большое прекрасное будущее…

      Часть 1

      Механика

      Силы и движение

      1. Основы механики

      1. Относительность движения

      Необходимость ориентиров для описания движения

      Зададим риторический вопрос: что такое движение? Мы видим объекты, которые движутся по отношению к нам (машины, пешеходы…), мы сами перемещаемся по отношению к дороге, к тротуару… «По отношению к» – ключевые слова для описания движения.

      Если мы сидим рядом со спящим пассажиром в поезде, он по отношению к нам не движется; однако он движется по отношению к пейзажу, пролетающему за окном. Таким образом, необходим ориентир, чтобы уточнить, по отношению к чему движется объект. В физике подобный ориентир называется системой отсчета, которая является важнейшим понятием.

      В предыдущем примере спящий пассажир движется в системе отсчета луга, находящегося снаружи («он движется по отношению к лугу»), но в системе отсчета поезда он не движется («по отношению к поезду пассажир неподвижен»). Если наша цель изучить движение пассажира по отношению к поезду, то мы перемещаемся в систему отсчета поезда. Если наша цель – узнать, когда мы прибудем к месту назначения, необходимо рассмотреть нашу скорость во внешней системе отсчета, то есть луга или просто земной поверхности.

      Необходимо запомнить, что выражение «в системе отсчета» является синонимом «по отношению к». По своей природе объект всегда неподвижен в собственной системе отчета: то есть поезд не движется по отношению к поезду.