Пространство без времени

[masha-90]

У меня вопрос, в котором не могу разобраться, как не пытаюсь. Может ли пространство существовать без времени? Или они настолько взаимосвязаны, что не могут существовать отдельно?

Если все же пространство без времени возможно, то какой представляется такая среда? В каком состоянии находится материя?

[Nemiroff]

Un: topic80108.html
Deux: topic79896-90.html

[masha-90]

Nemiroff в сообщении #820346 писал(а):

Un: topic80108.html
Deux: topic79896-90.html

Я читала эти топики. И именно они натолкнули на конкретные вопросы, поскольку ответов там я не нашла.

[Munin]

В современной физике (да что там, в современной, на самом деле с 1905 года) открыли, что пространство и время - это две грани одной единой сущности: пространства-времени.

Так что, представьте себе, может ли существовать "шестёрка" игральной кости без "единицы".

[masha-90]

Munin в сообщении #820377 писал(а):

В современной физике (да что там, в современной, на самом деле с 1905 года) открыли, что пространство и время - это две грани одной единой сущности: пространства-времени.

То есть нету времени, нету и пространства? Но почему? Ведь можно представить некое стационарное состояние системы, в которой ничего не происходит, но между частями системы существуют метрические отношения. Пространство есть, но времени нету.

[Munin]

Можно. Как чисто математическое упражнение. Вы такие вещи хорошо знаете: евклидова геометрия, координатная плоскость.

Но в физике такого не бывает. Даже если какие-то атомы или частицы абсолютно неподвижны, их квантовые волновые функции испытывают колебания с частотой $\omega=E/\hbar.$ В релятивистской теории, вся система движется со скоростью $c$ вдоль оси времени, а если учесть квантовые колебания - образует волну, распространяющуюся вперёд во времени (с поперечными волновыми фронтами, то есть "происходящими" циклически и одновременно во всём пространстве).

Разумеется, такую неподвижную физическую систему можно математически описать как раз простой математической моделью, в которой времени нет. Такие модели многочисленны: статика в механике, оптика, электростатика, теория постоянного тока, термодинамика. Разумеется, все они не полностью отражают реальность.

[masha-90]

Munin в сообщении #820388 писал(а):

Но в физике такого не бывает. Даже если какие-то атомы или частицы абсолютно неподвижны, их квантовые волновые функции испытывают колебания с частотой $\omega=E/\hbar.$ В релятивистской теории, вся система движется со скоростью $c$ вдоль оси времени, а если учесть квантовые колебания - образует волну, распространяющуюся вперёд во времени (с поперечными волновыми фронтами, то есть "происходящими" циклически и одновременно во всём пространстве).

Вы меня простите за, возможно, глупый пример. Но что, если никаких частиц с их волновыми функциями в этом пространстве не существует? Допустим все квантовые поля находятся в нулевом состоянии, не флуктуируют, нету возбуждений.

[Munin]

Квантовые поля всегда флуктуируют, и избавиться от этого нельзя :-) Это фундаментальный результат квантовой физики. Так что, картинка без частиц и без квантовых флуктуаций полей - это тоже математическое упрощение, не полностью отражающее реальность.

Скорость флуктуаций квантовых полей, в отсутствие частиц, называется энергией вакуума.

[masha-90]

Munin в сообщении #820408 писал(а):

Скорость флуктуаций квантовых полей, в отсутствие частиц, называется энергией вакуума.

То есть у вакуума не может не быть энергии, как и поля не могут быть без флуктуаций. Поняла, спасибо.

[Munin]

Да.