Краткое содержание «Кратчайшая история времени»

Краткое содержание «Кратчайшая история времени»
Алёна Черных

Краткое содержание
Этот текст – сокращенная версия книги «Кратчайшая история времени». Только самое главное: идеи, техники, ключевые цитаты.

«Кратчайшая история времени» – научно-популярный бестселлер знаменитого британского физика Стивена Хокинга и американского ученого Леонарда Млодинова. Эта книга – переиздание «Краткой истории времени», дополненное последними научными достижениями.

В книге объединены современные знания о происхождении и устройстве Вселенной. Авторы доступно разъясняют сложные физические проблемы и описывают новейшие представления о мироздании. Они увлекательно повествуют, как человечество пришло к этим теориям, какие открытия делало на этом пути, как использовало результаты наблюдений с телескопов и спутников.

Книга просто и кратко рассказывает о теории Большого взрыва, квантовой механике, принципе относительности, черных дырах, машинах времени и других современных научных представлениях.

Напоминаем, что этот текст – краткое изложение книги «Кратчайшая история времени»

Кратчайшая история времени

Введение

В этой книге объединены современные знания о происхождении и устройстве Вселенной. Авторы доступно разъясняют сложные физические проблемы и описывают новейшие представления о мироздании. Они увлекательно рассказывают, как человечество пришло к этим теориям, какие открытия делало на этом пути, как использовало результаты наблюдений с телескопов и спутников. Отправьтесь в путешествие по космосу, познакомьтесь с историей нашей Вселенной, узнайте ее тайны.

Размышления о Вселенной

Требуется сильное воображение, чтобы представить масштабы и возраст безграничного космоса. Место человека в огромной и сложной Вселенной кажется ничтожным. Трудно понять суть происходящих в ней процессов и явлений, потому что они далеки от повседневного опыта. Но мы все равно пытаемся изучить Вселенную и разгадать ее тайны.

Человечество уже многого добилось в исследовании космоса, используя научные методы и инструменты, такие как компьютеры и телескопы. Новейшие технологии отвечают на вопросы, которые веками мучили человечество. Сейчас ученые обладают множеством сведений о Вселенной. Когда-нибудь часть этих представлений будет такой же очевидной, как шарообразная форма Земли, или такой же нелепой, как идея о плоской Земле, стоящей на черепахе.

Развитие картины мира

Люди начали обращать внимание на космические явления еще в далеком прошлом. Древние греки внимательно наблюдали за ночным небом и вели подробные записи траекторий небесных светил. Они заметили пять объектов кроме Луны, которые перемещались отдельно от тысяч остальных звезд. Светила двигались в разных направлениях, за что их назвали планетами, что по-древнегречески значит «блуждающий». Это были Марс, Венера, Меркурий, Юпитер и Сатурн, только они видны невооруженным глазом.

О шарообразной форме Земли тоже догадывались еще в древности. Аристотель в 340 году до нашей эры доказывал в произведении «О небе», что Земля – не плоская плита, а сфера. Также философ считал, что Солнце, Луна, пять планет и звезды вращаются вокруг неподвижной Земли по круговым орбитам.

Представления Аристотеля развил греческий ученый Птолемей. Он создал модель Вселенной: в середине Земля, окруженная восемью обращающимися вокруг нее сферами, которые увеличивались по мере удаления. На ближайших сферах находятся планеты, на дальних – звезды.

В 1514 году Коперник предложил принципиально новую модель устройства Вселенной. Он предположил, что небесные тела вращаются не вокруг Земли, а вместе с Землей – вокруг Солнца, которое служит центром Солнечной системы.

Идея Коперника не получила поддержки вплоть до 1609 года. Итальянский астроном Галилей изобрел телескоп и обнаружил, что вокруг Юпитера обращаются несколько спутников. Раз не все небесные тела вращаются вокруг Земли, значит, Земля не центр Вселенной и может вращаться вокруг Солнца.

Теорию Коперника дополнил немецкий астроном Кеплер, который предположил эллиптическую форму орбит планет, что подтверждали наблюдения в телескоп. Модель Птолемея окончательно устарела.

Новую модель мира объяснил Исаак Ньютон в 1678 году. Он предположил, что планеты обращаются вокруг Солнца под действием определенной силы – гравитации. Эта же сила заставляет находящиеся в воздухе объекты падать вниз.

Новая модель Вселенной не предполагала никаких естественных границ, как у Птолемеевых сфер. Стало понятно, что звезды неподвижны, а их движение по небосклону вызвано вращением Земли вокруг оси. Ученые поняли, что звезды – такие же объекты, как Солнце, но очень далекие. Значит, и Солнце не центр Вселенной, а Солнечная система –одно из многих образований в огромном космосе.

Суть научных теорий

Прежде чем говорить о теориях происхождения и устройства Вселенной, нужно понимать, что такое научная теория. Хорошая теория подчиняется двум правилам:

? предлагает модель из небольшого количества произвольных элементов, которая соответствует наблюдениям;

? дает возможность предсказывать результаты будущих наблюдений.

Теория – это предположение. Ее невозможно доказать, сколько бы экспериментов ее ни подтверждали: нельзя утверждать, что в следующий раз не возникнет противоречия. При этом лишь одно наблюдение, которое расходится с теорией, опровергает ее.

Цель науки – создать единую теорию, которой подчиняется Вселенная. Чтобы решить эту сложную задачу, ученые разбивают ее на две большие части. Первая – это законы развития Вселенной. Вторая – первоначальное состояние Вселенной. В рамках каждой части создаются частные теории, описывая часть наблюдений и оставляя в стороне другие аспекты.

Если все во Вселенной взаимозависимо самым фундаментальным образом, то может статься, что нельзя подойти к полному решению, исследуя части проблемы по отдельности. Тем не менее, действуя таким способом в прошлом, ученые достигли известных успехов. Классический пример – все та же теория Ньютона, которая ставит гравитационное взаимодействие между двумя телами в зависимость только от одного их качества – массы, не принимая в расчет, из чего они сложены. Другими словами, нам не нужна теория внутреннего строения Солнца и планет для расчета их орбит.

Основные современные частные теории устройства мира – это общая теория относительности и квантовая механика. Первая применима к крупномасштабной структуре Вселенной, вторая описывает малые масштабы. Пока они несовместимы друг с другом: одновременно обе теории не работают.

Главная задача современной науки – найти квантовую теорию гравитации, которая объединит эти две модели и предложит единый взгляд на всю Вселенную.

Вселенная Ньютона

Аристотель полагал, что естественное состояние тела – покой, а движение ему придает приложенная сила. Из этого предположения следовало, что тяжелый предмет падает вниз быстрее легкого, так как сильнее притягивается к Земле. Никто не проверял это на практике: Аристотель считал, что законы Вселенной не требуют доказательства экспериментами.

Галилей поставил опыты, которые показали, что масса тела не влияет на скорость движения вниз. Перо опускается на землю медленнее только из-за сопротивления воздуха. Два металлических груза разной массы падают с одинаковым ускорением.

Ньютон использовал результаты экспериментов Галилея для создания законов движения. Он предположил, что приложенная сила не приводит тело в движение, а изменяет его скорость. Пока сила не действует, тело перемещается по прямой с постоянной скоростью. Так звучит первый закон Ньютона.

Также Ньютон утверждал, что тело ускоряется в темпе, который пропорционален приложенной силе и обратно пропорционален массе. Это второй закон Ньютона.

Всем, кто имел дело с автомобилями, известно: чем мощнее двигатель, тем больше ускорение, а при одной и той же мощности двигателя более тяжелая машина ускоряется медленнее.

Ньютон также описал действие определенного вида сил – гравитации. Его теория гласит, что сила притяжения двух объектов друг к другу пропорциональна их массам. Если масса одного тела возрастает в два раза, сила притяжения увеличивается вдвое. Поэтому тела падают с одинаковым ускорением: чем больше масса, тем сильнее сила притяжения, но и тем меньше ускорение.