Які закони формують Всесвіт з усім його вмістом? Відповідь, яку дають практично всі успішні фізичні теорії від часів Галілея, полягає в побудові динаміки, тобто опису того, як із плином часу розвиватиметься фізична система, стан якої задано в певний момент. Ці теорії нічого не говорять нам про те, яким є наш світ; натомість вони стверджують: «Якщо світ був таким у певний момент часу, то в якийсь пізніший момент він виглядатиме ось так». Подібна теорія нічого не скаже нам про будову світу, якщо ми не повідомимо їй, яким він був раніше.
читатиОб’єднання сил природи може виявитися не таким складним, як вважали фізики. Одного сонячного весняного дня один із нас (Ланс Діксон), прямуючи до аеропорту Гітроу, спустився в лондонське метро на станції «Майл-Енд». Дивлячись на незнайомця — одного з понад 3 млн пасажирів, які щодня користуються лондонським метрополітеном, — він раптом замислився: яка ймовірність того, що цей незнайомець вийде, скажімо, у Вімблдоні? Як її обчислити за умови, що людина може обрати будь-який маршрут? Розмірковуючи про це, він зрозумів, що це питання подібне до складних задач, із якими стикаються науковці в галузі фізики елементарних частинок, намагаючись передбачити результат зіткнення частинок у сучасних експериментах.
читатиУявіть, що світ не тривимірний, а двовимірний. Якою тоді була б сила гравітації? Несподівані відповіді на це запитання вказують фізикам шлях до єдиної теорії природи. Від самого становлення як науки фізика шукає єдність у природі. Ісаак Ньютон показав, що та сама сила, яка змушує яблуко падати, утримує планети на їхніх орбітах. Джеймс Клерк Максвелл об’єднав теорії електрики, магнетизму й оптики в єдину теорію електромагнетизму. Через століття фізики додали до неї слабкі ядерні сили та створили теорію електрослабкої взаємодії. Альберт Айнштайн поєднав простір і час у єдиний просторово-часовий континуум.
читатиКажуть, що осяяння прийшло до Альберта Ейнштейна миттєво. Учений нібито їхав трамваєм Берном (Швейцарія), поглянув на вуличний годинник і раптом усвідомив, що якби трамвай зараз розігнався до швидкості світла, то в його сприйнятті цей годинник зупинився б — і часу навколо не стало б. Це й привело його до формулювання одного з центральних постулатів відносності — що різні спостерігачі по-різному сприймають дійсність, зокрема такі фундаментальні величини, як відстань і час.
читатиКосмологія вивчає Всесвіт загалом і належить до групи природничих наук. Тому її теоретичні основи повинні мати експериментальне підтвердження. Оскільки в основі космології лежить ЗТВ, усі експерименти з її перевірки роблять свій внесок і в обґрунтування космології. Однак, маючи за основу ЗТВ, космологія не зводиться до неї і, таким чином, має власну спостережну базу.
читати