Fizyka czasoprzestrzeni

Fizyka czasoprzestrzeni - J. A. Wheeler

Książka stanowi elementarne wprowadzenie do fizyki czasoprzestrzeni w języku szczególnej teorii względności (STW). Składa sie z trzech rozdziałow. W największym uogólnieniu wszystkie oddziaływania i cząstki (przy założeniu, że są to drgające struny) można potraktować jako odkształcenia wielowymiarowej czasoprzestrzeni. Jest to podejście analogiczne do uznania grawitacji za zagięcie 4-wymiarowej czasoprzestrzeni w teorii względności, ale dzięki przyjęciu większej liczby wymiarów „pojemność” tej koncepcji jest znacznie większa. Czyni to wielowymiarową czasoprzestrzeń dobrym narzędziem do próby stworzenia Ogólnej Teorii Wszystkiego. Symetryczna wielowymiarowa czasoprzestrzeń to prawdopodobnie pierwotny kształt naszego Wszechświata sprzed Wielkiego Wybuchu. W myśl tej teorii obecnie obserwowana czterowymiarowa forma powstała poprzez złamanie owej pierwotnej symetrii i ciasne zwinięcie pozostałych wymiarów. Uznanie wielowymiarowej czasoprzestrzeni jako naturalnego stanu z czasów początku Wszechświata wyjaśnia dlaczego tak trudno byłoby wykazać ją eksperymentalnie. Oznaczałoby to bowiem konieczność laboratoryjnego odtworzenia panujących wtedy ekstremalnych warunków. Mimo że te zwinięte wymiary mają być o wiele mniejsze niż rozmiary atomu, a więc normalnie niedostrzegalne, to ich istnienie ma poważne konsekwencje. Pozwalają one mianowicie wyrazić prawa fizyczne za pomocą praw geometrii, czyli zredukować fizykę do czystej matematyki. Wobec tego pytanie, jak pośrednio zweryfikować istnienie ukrytych wymiarów, pozostaje zasadne. Niemożność przeprowadzenia takiego dowodu oznaczałaby, że mimo prostoty i piękna takiej konstrukcji jest ona tylko bytem matematycznym, pozbawionym fizycznego sensu.