Дополнения к геометрии пространства и времени, сравнительный анализ одномерного пространства и времени Текст научной статьи по специальности «Математика»

Дополнения к геометрии пространства и времени, сравнительный анализ одномерного пространства и времени Гибадуллин А. А.

Гибадуллин Артур Амирзянович / Gibadullin Artur Amirzyanovic - студент, кафедра физико-математического образования, факультет информационных технологий и математики, Нижневартовский государственный университет, г. Нижневартовск

Аннотация: в статье осуществляется сравнительный анализ модели одномерного пространства - прямой и стрелы времени, на которой задано направление из прошлого в будущее. Результаты распространены на случай многомерного пространства.

Abstract: the article makes comparative analysis of mathematical apparatus of theory of relativity and temporal spaces, suitable for new theory of relativity. The results are extended to the case of multidimensional space.

Ключевые слова: математика времени, теория относительности, пространство-время, временное пространство, геометрия, теория всего, прямая, многомерное пространство, динамика, взаимодействие, Большой Взрыв.

Keywords: mathematics of time, theory of relativity, space-time, temporal space, geometry, theory of everything, line, multidimensional space, dynamics, interaction, Big Bang.

Пространство-время представляет собой геометрическую модель, в которой пространство дополнено временным измерением. Она применяется в физике. В частности, в специальной теории относительности используется четырехмерное пространство-время Минковского с тремя пространственными координатами и одной временной.

Несмотря на ее успешность, существуют проблемы, которые невозможно решить в рамках общепринятой модели. Время обладает особенностями, не объясненными современной математикой. Течение, направленность и строгая одномерность отличают его от пространства [7]. В общей теории относительности в некоторых решениях уравнений Эйнштейна, таких как метрика Гёделя, возникают замкнутые времениподобные кривые, что нарушает принцип причинности и противоречит гипотезе о защищенности хронологии, подтверждаемой экспериментами на метаматериалах [6] [8].

Целью работы является разработка дополнений к геометрии специальной и общей теории относительности, которые учитывают указанные характеристики времени и устраняют все упомянутые недостатки общепринятой концепции.

Во-первых, сформулированы аксиомы времени как порядкового отношения, из которых следует его течение, упорядоченность, одномерность, направленность и измеримость [1] [2]. Эти аксиомы задают однозначность направления из прошлого в будущее и невозможность замыкания времени [3].

Во-вторых, проведено сравнение между временем и одномерным пространством -прямой, на которой возможны два направления. В результате получена обменная модель пространства, объясняющая метрические отличия сравниваемых понятий. Из нее следует предельность скорости, пространство-время в ней можно легко квантовать - представлять в виде дискретного. Это свидетельствует о значении данной работы для создания математического аппарата, одновременно применимого и в теории относительности, и в квантовой механике.

В-третьих, показано, как полученные результаты можно использовать для многомерных пространств. В итоге получается динамическая модель

| 15 | СОВРЕМЕННЫЕ ИННОВАЦИИ № 3(5) 2016

расширяющегося пространства-времени и взаимодействий в нем, пространство приобретает свойства физического поля [4] [5].

Таким образом, удалось построить новую модель пространства-времени с дополнениями, включающими в себя характерные особенности времени, пригодную для описания многих физических явлений.

Литература

1. Гибадуллин А. А. Геометрические методы исследования и моделирования времени // Современные инновации. 2015. № 2 (2). С. 8-9.

2. Гибадуллин А. А. Математический подход к изучению времени // European research. 2015. № 10 (11). С. 13-14.

3. Гибадуллин А. А. Замкнутые времениподобные линии и теория всего // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2015. № 11. С. 122-123.

4. Гибадуллин А. А. Многовременная теория всего // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2015. № 11. С. 124-125.

5. Гибадуллин А. А. Физика времени и теория всего // European research. 2015. № 10 (11). С. 14-15.

6. Хокинг C., Эллис Дж. «Крупномасштабная структура пространства-времени». М., Мир, 1977. С. 425.

7. Чернин А. Д. Физика времени. М.: Наука, 1987. С. 224.

8. Igor I. Smolyaninov, Yu-Ju Hung (2011), «Modeling of Time with Metamaterials», arXiv:1104.0561.

СОВРЕМЕННЫЕ ИННОВАЦИИ № 3(5) 2016 | 16 |