Новый Мир ( № 11 2008)

Больше того, реальный мир четырехмерен. Пусть координаты в трехмерном пространствеx,y,z

. Четвертой, а лучше сказать, нулевой координатой является времяt. Все векторы, в том числе вектор скорости, становятся векторами четырехмерного пространства. В пустом плоском 4-мерии любая материальная точка, к которой не приложена сила, движется равномерно и прямолинейно: график ее движения, например в координатахz,t,всегда — прямая. Но если пространство непустое, если есть тяготение, в тех же координатах мы получим кривую. Например, при бросании тела с Земли на небольшую высоту и с малой скоростью (при этих условиях можно пренебречь сопротивлением воздуха) тело опишет параболу. Необходимо подчеркнуть, что, согласно общей теории относительности, эта парабола только для нас кривая. В 4-мерном мире это самая настоящая прямая, или, точнее, геодезическая, то есть кратчайшая, линия. Отсюда без тонких приборов можно заключить, что 4-мерный мир искривлен, и в нем вектора

параллельно себеперенести не удается.

Хотя и можно однозначно говорить о законе Хаббла как о проявлении расширения наблюдаемой Вселенной, объяснение красного смещения эффектом Доплера на больших космологических расстояниях приводит к логическим трудностям и, строго говоря, допустимо только в плоском мире. Поэтому лучше не связывать космологическое красное смещение со скоростью. Более строго говорить так: длина волны света растет пропорционально расстоянию между галактиками (или, точнее, между скоплениями галактик).

Когда физики начинали строить модели вселенных, они чрезвычайно упрощали реальную картину. Они представляли мир совершеннооднороднозаполненным пылинками, или излучением, или каким-то идеальным веществом. Они считали, что при взгляде на мир из любой его точки все направления равноправны, то есть мир

изотропен.

Есть важное различие междуизотропиейиоднородностью.

Изотропияозначает, что пространство выглядит одинаково независимо от направления луча обзора наблюдателя, расположенного в некоторой точке.Однородностьозначает, что Вселенная одинакова в любой области пространства. Пространство может быть изотропным вокруг точки, не будучи однородным (таков, например, конус, который является изотропным вокруг его вершины, но, конечно, не однородным). Но если пространство изотропновсюду, оно однородно.