Return to Video

Основы пространства-времени: Часть 1 - Эндрю Понцен и Том Уинти

  • 0:07 - 0:10
    Пространство — это там,
    где что-то происходит.
  • 0:10 - 0:13
    Время — это тогда,
    когда что-то происходит.
  • 0:13 - 0:15
    Мы можем измерить то,
    где что-то происходит
  • 0:15 - 0:16
    и когда что-то происходит.
  • 0:16 - 0:17
    Но в современной физике
  • 0:17 - 0:19
    мы понимаем, что «когда» и «где»
  • 0:19 - 0:22
    являются частью одного и того же вопроса.
  • 0:22 - 0:24
    Потому что как только нам надо понять,
  • 0:24 - 0:25
    как устроена Вселенная,
  • 0:25 - 0:28
    нам необходимо заменить
    трёхмерное пространство плюс время
  • 0:28 - 0:30
    единым целым:
  • 0:30 - 0:34
    четырёхмерным пространством-временем.
  • 0:34 - 0:36
    Мы подробно расскажем
    о пространстве-времени
  • 0:36 - 0:38
    в этой серии мультфильмов.
  • 0:38 - 0:39
    Мультфильмов?
  • 0:39 - 0:40
    О да!
  • 0:40 - 0:43
    Но мы ж не мультяшные герои?
  • 0:43 - 0:47
    А кто же ещё!
    Смотри, как я могу попасть отсюда сюда.
  • 0:47 - 0:49
    Ух ты! Как ты попал оттуда суда?
  • 0:49 - 0:50
    Как быстро ты двигался?
  • 0:50 - 0:52
    Ты бежал или шёл?
  • 0:52 - 0:53
    Ты шёл по прямой линии?
  • 0:53 - 0:57
    Да уж! Чтобы ответить на все эти вопросы,
    нам нужно мультяшную физику
  • 0:57 - 1:00
    сделать как бы «физической» физикой.
  • 1:00 - 1:02
    Нам нужно побольше слайдов.
  • 1:02 - 1:05
    Побольше слайдов, пожалуйста!
  • 1:05 - 1:10
    Итак, в каждом слайде Эндрю
    находится в разных местах.
  • 1:10 - 1:12
    Поэтому я вижу,
    как на каждом слайде запечатлено,
  • 1:12 - 1:15
    где Эндрю в определённый момент времени.
  • 1:15 - 1:19
    Отлично. Но было бы легче увидеть,
  • 1:19 - 1:21
    что происходит, если бы мы могли вырезать
  • 1:21 - 1:23
    сотни слайдов и сложить их стопкой,
  • 1:23 - 1:26
    чтобы у нас получился блокнот.
  • 1:26 - 1:28
    Отлично. А теперь пролистаем блокнот так,
  • 1:28 - 1:31
    чтобы мы видели,
    как слайды сменяют друг друга
  • 1:31 - 1:34
    со скоростью 24 в секунду.
  • 1:34 - 1:36
    Видите?
    Я говорил, что это как в мультике.
  • 1:36 - 1:39
    Сейчас вы видите, как я иду.
  • 1:39 - 1:42
    Рисунки на слайдах,
    сложенные стопкой в блокнот, —
  • 1:42 - 1:46
    один из способов запечатлеть,
    как я двигаюсь.
  • 1:46 - 1:50
    Таков принцип создания
    мультфильмов и даже кино!
  • 1:50 - 1:52
    Оказывается, что при моей скорости ходьбы
  • 1:52 - 1:56
    я прохожу за две секунды
    от одного столбика забора к другому,
  • 1:56 - 1:59
    а расстояние между ними 4 метра.
  • 1:59 - 2:01
    Таким образом,
    мы можем рассчитать скорость,
  • 2:01 - 2:03
    то есть как быстро
    я передвигаюсь в пространстве,
  • 2:03 - 2:05
    и она равняется двум метрам в секунду.
  • 2:05 - 2:08
    Но я мог бы получить ответ из слайдов,
  • 2:08 - 2:11
    даже не листая их.
  • 2:11 - 2:13
    Если посмотреть на стопку слайдов,
  • 2:13 - 2:15
    вы видите все
    изображения столбиков забора
  • 2:15 - 2:16
    и все изображения Эндрю,
  • 2:16 - 2:20
    и на каждом из слайдов
    он немного в разном месте.
  • 2:20 - 2:23
    А сейчас мы можем предсказать,
    что случится с Эндрю,
  • 2:23 - 2:27
    если мы пролистаем блокнот
    со скоростью 24 страницы в секунду,
  • 2:27 - 2:29
    мы даже узнаем скорость его движения,
  • 2:29 - 2:30
    просто глядя на блокнот.
  • 2:30 - 2:33
    Его даже не надо листать.
  • 2:33 - 2:35
    Стопка листов блокнота
  • 2:35 - 2:38
    известна как
    пространственно-временная диаграмма
  • 2:38 - 2:40
    путешествия Эндрю через — угадали —
  • 2:40 - 2:42
    пространство и время.
  • 2:42 - 2:45
    Линия, которая показывает
    путешествие Эндрю,
  • 2:45 - 2:48
    называется мировой линией.
  • 2:48 - 2:50
    Если я буду бежать, а не идти,
  • 2:50 - 2:54
    то я смогу пробегать
    мимо каждого столбика за секунду.
  • 2:54 - 2:56
    Спортсмен из него никудышный.
  • 2:56 - 2:59
    Как бы то ни было,
    если посмотрим на блокнот сбоку,
  • 2:59 - 3:02
    мы сможем проделать
    такой же анализ, как и раньше.
  • 3:02 - 3:04
    Мировая линия бегущего Эндрю
  • 3:04 - 3:05
    более пологая,
  • 3:05 - 3:08
    чем мировая линия идущего Эндрю.
  • 3:08 - 3:11
    Мы можем увидеть, что он движется
    в два раза быстрее, чем раньше,
  • 3:11 - 3:14
    даже не листая слайды.
  • 3:14 - 3:17
    Но здесь есть одна хитрость.
  • 3:17 - 3:20
    В физике очень бывает полезно
    смотреть на вещи с другого ракурса.
  • 3:20 - 3:22
    Ведь как бы то ни было, законы физики
  • 3:22 - 3:24
    едины для всех,
  • 3:24 - 3:26
    иначе никто их не будет соблюдать.
  • 3:26 - 3:29
    Давайте по-другому
    взглянем на наш мультик:
  • 3:29 - 3:32
    сделаем так, чтобы камера следила
    за бе́гом Эндрю
  • 3:32 - 3:35
    по мере того, как он будет приближаться
    и пробегать столбики.
  • 3:35 - 3:38
    Представив это как блокнот слайдов,
  • 3:38 - 3:40
    мы не будем ничего перерисовывать.
  • 3:40 - 3:43
    Мы просто слегка переместим края слайдов,
  • 3:43 - 3:45
    и косая мировая линия Эндрю
  • 3:45 - 3:48
    станет абсолютно вертикальной.
  • 3:48 - 3:51
    Чтобы понять, зачем,
    давайте полистаем блокнот.
  • 3:51 - 3:54
    Да, сейчас я бегу на месте
  • 3:54 - 3:56
    в центре слайда.
  • 3:56 - 3:58
    В стопке слайдов
  • 3:58 - 4:00
    моя мировая линия
    направлена по прямой вверх.
  • 4:00 - 4:03
    Мимо меня мелькают столбики забора.
  • 4:03 - 4:06
    Но сейчас косые мировые линии у них.
  • 4:06 - 4:09
    Данная перестановка слайдов
    получила название
  • 4:09 - 4:12
    Преобразования Галилея,
  • 4:12 - 4:16
    она позволяет нам анализировать физику
    с чьей-то ещё точки зрения.
  • 4:16 - 4:19
    В нашем случае — с моей.
  • 4:19 - 4:22
    Кроме того, не так уж и плохо иногда
    взглянуть на вещи с другой точки зрения,
  • 4:22 - 4:25
    особенно когда зрители двигаются
  • 4:25 - 4:27
    с разными скоростями.
  • 4:27 - 4:31
    Только если скорости не столь велики.
  • 4:31 - 4:33
    А вот если вы космический луч,
    двигающийся со скоростью света,
  • 4:33 - 4:38
    наш блокнот с вашей точки зрения
    просто разлетится.
  • 4:38 - 4:40
    Чтобы помешать этому,
  • 4:40 - 4:42
    нам надо склеить слайды вместе.
  • 4:42 - 4:45
    Вместо стопки отдельных слайдов
  • 4:45 - 4:48
    нам потребуется цельный блок
    пространства-времени,
  • 4:48 - 4:51
    о котором мы вам расскажем
    в следующей серии.
Title:
Основы пространства-времени: Часть 1 - Эндрю Понцен и Том Уинти
Description:

View full lesson: http://ed.ted.com/lessons/the-fundamentals-of-space-time-part-1-andrew-pontzen-and-tom-whyntie

Пространство — это где что-то случается. Время — это когда что-то случается. Но иногда, чтобы понять устройство Вселенной, необходимо взять оба этих понятия и соединить их в одно. В первом уроке сериала о пространстве и времени, состоящего из трёх частей, Эндрю Понцен и Том Уинти пробегутся по основам пространства и времени в отдельности, а при помощи блокнота расскажут, как мы сможем научиться видеть их как одно целое.

Урок: Эндрю Понцен и Том Уинти, анимация: Giant Animation Studios.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:06

Russian subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.