100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Взаимосвязь между пространством и временем – фото и видео

masterok

Многие исследователи считают, что физика не будет законченной, пока не сможет объяснить поведение пространства, времени и их происхождение.

«Представьте себе, однажды вы просыпаетесь и понимаете, что живете внутри компьютерной игры. Если это так, тогда все вокруг, весь трехмерный мир — это всего лишь иллюзия, информация, закодированная на двумерной поверхности» — Марк Ван Раамсдонк — физик, Университет Британской Колумбии, Ванкувер, Канада.

Это сделало бы нашу Вселенную с ее тремя пространственными измерениями, своего рода голограммой, источник которой находится в низших измерениях.

Этот «голографический принцип» довольно необычен для теоретической физики. Но Ван Раамсдонк является членом небольшой группы исследователей, которые считают, что это вполне нормально. Просто ни один из столпов современной физики: ни общая теория относительности, которая описывает гравитацию как искривление пространства и времени, ни квантовая механика, не могут объяснить существование пространства и времени. Даже теория струн, описывающая элементарные нити энергии, не может этого сделать.

Давайте рассмотрим эту теорию подробнее …

Ван Раамсдонк и его коллеги убеждены, что необходимо дать конкретное представление понятий пространства и времени, пусть даже такое во многом нелепое, как голография. Они утверждают, что радикальное переосмысление реальности является единственным способом объяснить, что происходит, когда бесконечно плотная сингулярность в центре черной дыры искажает пространство-время до неузнаваемости. Оно так же поможет объединить квантовую теорию и общую теорию относительности, а этого теоретики пытаются добиться уже не одно десятилетие.

«Все наши опыты свидетельствуют о том, что вместо двух полярных концепций реальности, должна быть найдена одна всеобъемлющая теория» — Абэй Аштекар — физик, Университет штата Пенсильвания, Юниверсити-Парк, штат Пенсильвания

Гравитация как термодинамика
Но ради чего все эти попытки? И как найти то самое «сердце» теоретической физики?

Ряд поразительных открытий, сделанных в начале 1970-х годов, натолкнули на мысль, что квантовая механика и гравитация тесно связаны с термодинамикой.

В 1974 году Стивен Хокинг из Кембриджского университета в Великобритании показал, что квантовые эффекты в космосе вокруг черной дыры могут привести к выбросу излучения высокой температуры. Другие физики быстро отметили, что это явление является довольно общим. Даже в совершенно пустом пространстве астронавт, испытывающий ускорение, будет ощущать вокруг себя тепло. Эффект слишком мал, чтобы его можно было заметить в случае с космическим кораблем, но само по себе предположение казалось фундаментальным. И если квантовая теория и общая теория относительности правильны (что подтверждается экспериментами), то излучение Хокинга действительно существует.

За этим последовало второе ключевое открытие. В стандартной термодинамике объект может излучать тепло только за счет уменьшения энтропии, меры количества квантовых состояний внутри него. То же самое и с черными дырами; еще до появления доклада Хокинга в 1974 году Джейкоб Бекенштейн, который в настоящее время работает в Еврейском университете в Иерусалиме, предположил, что черные дыры обладают энтропией. Но есть разница. В большинстве объектов энтропия пропорциональна числу атомов объекта, а значит и объему. Но энтропия черной дыры пропорциональна площади ее горизонта событий, границы, из которой даже свет не может вырваться. Как будто в этой поверхности закодирована информация о том, что внутри (прям как двумерные голограммы кодируют трехмерное изображение).

В 1995 году Тед Джекобсон, физик из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, скомбинировал эти два открытия и предположил, что каждая точка в пространстве находится на крошечном «горизонте черной дыры», который также подчиняется пропорции энтропия-площадь. Даже уравнения Эйнштейна удовлетворяют этому условию (естественно, физик оперировал термодинамическими понятиями, а не пространством-временем).

«Возможно, это позволит нам узнать больше о происхождении гравитации», — говорит Якобсон. Законы термодинамики являются статистическими, поэтому его результат позволяет предположить, что гравитация – явление также статистическое (макроскопическое приближение к невидимым компонентам пространства-времени).

В 2010 году эта идея шагнула еще дальше. Эрик Верлинде, специалист по теории струн из университета Амстердама, предположил, что статистическая термодинамика пространственно-временных составляющих могла дать толчок закону Ньютона о гравитационном притяжении.

В другой работе Тану Падманабан, космолог из Межвузовского центра астрономии и астрофизики в Пуне, показал, что уравнения Эйнштейна можно переписать в форме, идентичной законам термодинамики, как и многие другие альтернативные теории тяжести. В настоящее время Падманабан работает над обобщением термодинамического подхода, пытаясь объяснить происхождение и величину темной энергии, таинственной космической силы, ускоряющей расширение Вселенной.

Подобные идеи проверить эмпирически крайне сложно, но не невозможно. Чтобы понять, состоит ли пространство-время из отдельных компонентов, можно провести наблюдение за задержкой фотонов высоких энергий, путешествующих к Земле от далеких космических объектов, таких как сверхновые и γ-всплески.

В апреле Джованни Амелино-Камелия, исследователь квантовой гравитации из Римского Университета, и его коллеги обнаружили намеки именно на подобные задержки фотонов, идущих от γ-всплеска. Как говорит Амелино-Камелия, результаты не являются окончательными, но группа планирует расширить свои поиски, чтобы зафиксировать время движения нейтрино высоких энергий, создаваемых космическими событиями.

«Если теория не может быть проверена, то наука для меня не существует. Она превращается в религиозные убеждения, которые не представляют для меня никакого интереса»
— Джованни Амелино-Камелия — исследователь квантовой гравитации, Римский Университет

Другие физики концентрируются на лабораторных испытаниях. В 2012 году, например, исследователи из Венского университета и Имперского колледжа Лондона провели настольный эксперимент, в котором микроскопические зеркала перемещаются при помощи лазеров. Они утверждали, что пространство-время в Планковском масштабе приведет к изменению света, отраженного от зеркала.

Петлевая квантовая гравитация

Даже если термодинамический подход верен, он все равно ничего не говорит о фундаментальных составляющих пространства и времени. Если пространство-время представляет собой ткань, то каковы ее нити?

Один из возможных ответов вполне буквален. Теория петлевой квантовой гравитации, которую выдвинул в середине 1980-х Аштекар и его коллеги, описывает ткань пространства-времени как растущую паутину из нитей, которые несут информацию о квантованных площадях и объемах областей, через которые они проходят. Отдельные нити сети должны, в конечном итоге, образовывать петли. Отсюда и название теории. Правда, она не имеет ничего общего с гораздо более известной теорией струн. Последние движутся вокруг пространства-времени, тогда как нити и есть пространство-время, а информация, которую они несут, определяет форму пространственно-временной ткани вокруг них.

Петли – это квантовые объекты, однако, они также определяют минимальную единицу площади и, во многом, таким же образом, как и обычная квантовая механика определяют минимальную энергию электрона в атоме водорода. Попытайтесь вставить дополнительные нити меньшей площади, и они просто отсоединятся от остальной сети и не смогут больше связаться ни с чем.
Они как бы выпадают из пространства-времени.

Минимальная площадь хороша тем, что петлевая квантовая гравитация не может сжать бесконечное количество кривых в бесконечно малую точку. Это означает, что она не может привести к тем особенностям, когда уравнения Эйнштейна рушатся: в момент Большого Взрыва или в центре черных дыр.

Читайте так же:
Полярная ночь – интересные факты, описание, фото и видео

Воспользовавшись этим фактом, в 2006 году Аштекар и его коллеги представили серию моделей, в которых повернули время вспять и продемонстрировали то, что было до Большого взрыва. По мере приближения к фундаментальному пределу размера, продиктованному петлевой квантовой гравитацией, сила отталкивания раскрыла и зафиксировала сингулярность открытой, превратив ее в туннель к космосу, предшествующему нашему.

В этом году Родольфо Гамбини из Республиканского Университета Уругвая в Монтевидео и Хорхе Пуйин из Университета Луизианы в Батон-Руж представили аналогичные модели, но уже для черной дыры. Если двигаться глубоко в сердце черной дыры, то можно обнаружить не сингулярность, а тонкий пространственно-временной туннель, ведущий в другую часть космоса.

Петлевая квантовая гравитация не является полноценной теорией, так как она не содержит никаких других сил. Кроме того, физикам еще предстоит показать, как «получилось» обычное пространство-время из информационной сети. Но Даниэле Орити, физик из Института гравитационной физики Макса Планка в Гольме, надеется найти вдохновение в работе ученых, представивших экзотические фазы материи, которая совершает переходы, описанные квантовой теорией поля. Орити и его коллеги ищут формулы для описания того, как Вселенная могла бы проходить аналогичные фазы от набора дискретных петель к плавному и непрерывному пространству-времени.

Причинный ряд
Разочарования заставили некоторых исследователей придерживаться минималистской программы, известной как теория причинного ряда. Основанная Рафаэлем Соркиным, теория постулирует, что строительные блоки пространства-времени – это простые математические точки, связанные либо с прошлым, либо с будущим.

Это «скелетное» представление причинности, которая утверждает, что более раннее событие может повлиять на более позднее, но не наоборот. В результате сеть как растущее дерево превращается в пространство-время.

«Пространство появляется из точки так же, как температура выходит из атома. Нет смысла говорить об одном атоме, значение заключено в их большом количестве»
— Рафаэль Соркинфизик, Институт Теоретической Физики «Периметр» в Ватерлоо, Канада

В конце 1980-х Соркин использовал эту структуру, чтобы представить число точек, которое должна включать Вселенная, и пришел к выводу, что они должны быть причиной малой внутренней энергии, которая ускоряет расширение Вселенной. Несколько лет спустя открытие темной энергии подтвердило его догадку. «Люди часто думают, что квантовая гравитация не может сделать проверяемых предсказаний, но здесь именно тот случай», — говорит Джо Хенсон, исследователь квантовой гравитации из Имперского колледжа в Лондоне. » Если значение темной энергии было бы больше или его не было бы совсем, тогда теория причинного ряда была бы исключена».

Причинная динамическая триангуляция
Едва ли найдутся доказательства, однако теория причинного ряда предложила несколько других возможностей, которые можно было бы проверить. Некоторые физики обнаружили, что гораздо удобнее использовать компьютерное моделирование. Идея, появившаяся в начале 1990-х, состоит в аппроксимации неизвестных фундаментальных составляющих крошечными кусочками обычного пространства-времени, оказавшимися в бурлящем море квантовых флуктуаций, и наблюдении за тем, как эти кусочки спонтанно соединяются в более крупные структуры.

«Первые попытки аппроксимации неизвестных фундаментальных составляющих крошечными кусочками обычного пространства-времени были неудачными. Строительные блоки пространства-времени были простыми гиперпирамидами, четырехмерные прототипы трехмерных тетраэдров, а предполагаемое соединение позволило им свободно комбинироваться. В результате получилась серия странных «вселенных», в которых было слишком много измерений (или слишком мало), часть из них существовала сама по себе, а часть разрушалась. Это была попытка показать то, что нас окружает. В конце концов, измерение времени не похоже на три измерения пространства. Мы не можем путешествовать назад и вперед во времени, поэтому визуализация была изменена с учетом причинности. Тогда мы обнаружили, что пространственно-временные кусочки начали собираться в четырехмерные вселенные со свойствами, подобными нашей»
— Рената Лолл физик, Университет Неймегена, Нидерланды

Интересно, что моделирование также намекает на то, что вскоре после Большого взрыва Вселенная прошла через младенческую фазу только с двумя измерениями: одно пространственное и одно временное. Это заключение было сделано независимо от попыток получить уравнения квантовой гравитации, и даже независимо от тех, кто полагает, что появление темной энергии является признаком того, что в нашей Вселенной появляется четвертое пространственное измерение.

Голография
Между тем, Ван Раамсдонк предложил совсем другое представление о появлении пространства-времени, основанное на голографическом принципе. Голограммоподобный принцип того, что у черных дыр вся энтропия находится на поверхности, был впервые представлен Хуаном Малдасеной, приверженцем теории струн из Института Передовых Исследований в Принстоне. Он опубликовал свою модель голографической Вселенной в 1998 году. В этой модели трехмерный «интерьер» Вселенной включал в себя струны и черные дыры, управляемые исключительно силой тяжести, в то время как ее двумерная граница имела элементарные частицы и поля, подчинявшиеся обычным квантовым законам, а не гравитации.

Гипотетические жители трехмерного пространства никогда бы не увидели эту границу, потому что она была бы бесконечно далеко. Но это никак не влияет на математику: все, что происходит в трехмерной Вселенной может быть одинаково хорошо описано уравнениями в случае двумерной границы, и наоборот.

В 2010 году Ван Раамсдонк объяснил запутывание квантовых частиц на границе. Это означает, что данные, полученные в одной части, неизбежно скажутся на другой. Он обнаружил, что если каждая частица запутывается между двух отдельных областей границы, она неуклонно движется к нулю, поэтому квантовая связь между ними исчезает, трехмерное пространство начинает постепенно делиться (как клетка) до тех пор, пока не порвется последняя связь.

Таким образом, трехмерное пространство делится снова и снова, в то время как двумерная граница остается «на связи». Ван Раамсдонк заключил, что трехмерная вселенная идет бок о бок с квантовой запутанностью на границе. Это означает, что, в некотором смысле, квантовая запутанность и пространство-время — это одно и то же.

Пространство-время

Идея о том, что пространство и время взаимосвязаны, не нова. Наверняка читатель с ней знаком. Я же призываю читателя не искать связь между пространством и временем, а постараться понять, что это одно и тоже. В этой части вам не надо задумываться, где пространство, где время, где движение, а где покой. Постарайтесь просто принять пространство-время, как единое поле, имеющее некоторые экзотические свойства.

Единицы измерения

Мы будем рассматривать двухмерное представление пространства-времени, но выберем более удобные единицы. Давайте условимся, что по оси y мы будем откладывать время в секундах, а по оси x за единицу примем расстояние, которое свет проходит за секунду или просто c·1c. Чтобы пересчитать обычное расстояние (выраженное в метрах) в наши единицы, следует поделить его на скорость света (x/c).

Читайте так же:
Растения, которые должны быть в офисе — разъясняем суть

На этом я хочу временно прервать обсуждение того, как пространство-время связано с нашим пониманием пространства и времени. Не придавайте пока большого значения этой связи. Давайте рассмотрим пространство-время не предвзято, не пытаясь найти ему аналогии в нашем мире.

Расстояние в пространстве времени. Интервал

Как измеряется расстояние в пространстве-времени?

Обратите внимание, мы будем измерять не расстояние в нашем обычном понимании и не время, а именно расстояние в пространстве-времени, называемое интервалом.

Оказывается, квадрат интервала равен разности:

Это выражение очень похоже на выражение для обычной длины отрезка в Евклидовой геометрии (в нашем обычном пространстве), но вместо знака «+» в нём фигурирует «-».

Справедливости ради следует сказать, что в полном четырёхмерном пространстве-времени, и при измерении величин в привычных единицах (метрах и секундах), интервал выражается формулой:

s 2 = t 2 — (x/c) 2 — (y/c) 2 — (z/c) 2

Как видите, благодаря тому, что за единицу измерения расстояния мы приняли не метр, а «расстояние, которое свет проходит за секунду», мы «избавились» от скорости света в знаменателе.

Часто используются другие выражения для интервала, которые, впрочем, не меняют его смысл. Например:

s 2 = x 2 + y 2 + x 2 — (c·t) 2

Простанственноподобные и времениподобные интервалы

Первое, что бросается в глаза, это то, что квадрат интервала может быть и положительным и отрицательным. В зависимости от этого интервалы разделяют на пространственноподобные и времениподобные (смысл этих названий мы обсудим далее).

Кроме того, для любой точки существует бесконечно много точек, расстояние до которых равно нулю. Действительно, если мы возьмём, для примера, две точки с координатами (0, 0) и (1, 1) и вычислим интервал между ними, то получим 0.

Все эти факты отражены на рисунке:

Здесь зелёным показаны времениподобные интервалы, красным — пространственноподобные, тонкая диагональная линия, идущая под углом 45 градусов, это точки, находящиеся на расстоянии 0 от центра координат (дальше мы ещё столкнёмся с ними, как с точками, лежащими на «световом конусе»).

Как видите (и как следует из формулы для интервала), если наклон отрезка меньше 45 градусов, то отрезок пространственоподобен, если же угол больше, то — времениподобен.

Равные интервалы

Из-за того, что мы вычисляем интервал необычным образом, равными могут оказаться отрезки, которые на наш взгляд не равны. На рисунке, приведённом выше, зелёные отрезки равны друг другу (для «короткого» s 2 =3 2 -0 2 =9; для «длинного» s 2 =5 2 -4 2 =9). Красные тоже равны друг другу (для обоих s 2 =-9).

Как это понять?

Как привыкнуть к такой странной геометрии?

На самом деле мы постоянно сталкиваемся с не-евклидовыми геометриями.

Представьте, что вы стоите на бесконечной клетчатой плоскости. Границы клеток образуют параллельные прямые, но если вы посмотрите на горизонт, то увидите, что все эти прямые сходятся в одной точке. За вашей спиной они сходятся в другой точке. Таким образом с вашей точки зрения параллельные прямые будут пересекаться.

Если у вас есть аквариум, то вы можете проделать другой эксперимент: приблизьте лицо вплотную к стеклу и посмотрите на заднюю стенку. Она покажется вам выпуклой. С вашей точки зрения сумма углов треугольника, нарисованного на той стенке не будет равна 180 градусам.

Представьте, что пространство-время кажется нам странным только потому, что мы смотрим на него через некую призму.

Пространство и время на экране

Экранное творчество моделирует мир. К важнейшим характеристикам мира принадлежат пространство и время. Отношение пространственно-временной характеристики объекта к пространственно-временной природе модели во многом определяет и ее сущность, и ее познавательную ценность.

Познавательная ценность модели повышается по мере роста свободы художника в выборе средств моделирования. Если перевод категории объективного мира на язык художественного текста определяется актом творчества, а не автоматизмом ситуации, кода или любой другой заранее данной и поэтому полностью предсказуемой системы, содержательность получаемой модели резко возрастает. Поэтому естественно, что режиссер стремиться обрести свободу от автоматизма отражения пространственно-временных параметров в экранном творчестве. Но этот вид творчества еще до начала любого творческого акта навязывает режиссеру свою, очень жесткую, систему эквивалентов объективного времени и пространства. Порвать с ними, оставаясь в пределах экрана невозможно. Режиссеру остается лишь бороться с ними и побеждать их средствами самого экранного творчества. Режиссерам видеорекламы, в связи с большей условностью самого жанра, возможно можно многократно увеличить условность в отображении пространства и времени.

Во всяком искусстве, связанном со зрением и иконическими знаками, художественное время возможно лишь одно — настоящее. Лихачев писал: «…театральное настоящее время — это настоящее время представления, совершающегося перед глазами зрителей. Это воскрешение времени вместе с событиями и действующими лицами, и при этом такое воскрешение, при котором зрители должны забыть, что перед ними прошлое. Это создание полной иллюзии настоящего, при которой актер сливается с представляемым им лицом так же, как сливается изображаемое на сцене время с временем находящихся в зрительном зале зрителей. И художественное время это не условно — условно само действие» Лихачев Д.С. Поэтика древнерусской литературы. Л., 1967. С. 300.. Эти законы в полной мере можно отнести и к рекламному творчеству. Именно в силу этих причин время зрительных искусств, сравнительно со словесными, бедно. Оно исключает прошедшее и будущее. Можно нарисовать на картине будущее время, но невозможно написать картину в будущем времени. Зрительное воспринимаемое действие возможно лишь в одном модусе — реальном.

Но построение рассказа без разветвленной системы глагольных категорий практически невозможно. Поэтому перед экранным творчеством сразу встала задача прорыва через обязательное настоящее время и реальную модальность экранного действия. Реальность переживания экранного действия зрителем создавала также трудности для изображения одновременности событий, совершающихся в нескольких местах и на экране представляемых последовательно.

Кинематограф с самого начального периода пробовал найти средства для передачи сна, воспоминаний, несобственно-прямой речи, прибегая к наплывам и другим ныне отвергнутым средствам. В настоящее время накоплен обширный опыт передачи различных глагольных времен средствами настоящего и нереального действия через реальное.

Очень интересен пример из «Летят журавли». В момент, когда Борис смертельно ранен, между ранением и смертью врезан, отгороженный образом вращающихся деревьев, эпизод свадьбы. Эпизод этот, прежде всего нарушает то течение времени, которое в фильме воспроизводит его естественный темп. Адекватом бесконечно малой единицы времени в действительности оказывается мучительно долгий кусок экранного времени. Эта способность к неравномерности, произвольному сжатию и растяжению, составляющая условие возникновения экранного времени, невозможная в театре, делается на экране особенно значимой, поскольку сопротивляемость слова в этом отношении значительно ниже, чем подвижной фотографии. Сила, которую нужно приложить к киноленте, чтобы из автоматического фиксатора темпа жизни превратить ее в художественную модель времени, ощущается зрителем как художественная энергия, напряжение и смысловая насыщенность.

Читайте так же:
Строили ли в Японии замки?

Однако эпизод свадьбы Бориса имеет еще один смысл: он представляет ирреальное действие. Противоречие между чувством реальности видимого на экране и тем, что мы знаем о его ирреальности, создает новое направление художественного напряжения. Конфликт медленно текущего экранного времени с мгновенным реальным обостряется тем, что образы на экране мелькают с повышенной быстротой, а параллельно протекает конфликт реального действия с ирреальным. Так экранное произведение, фиксирующее с помощью камеры и ленты настоящее время и реальное действие, оказывается кинематографическим рассказом о том, чего нельзя увидеть, о том, что скрыто в глубинах человеческой психики.

Ранее в работе упоминалось о том, что эффект кадра строится на установлении изоморфизма между всеми пространственными формами реальности и плоским, ограниченным с четырех сторон пространством экрана. Именно это употребление различного составляет основу экранного пространства. Поэтому стабильность границ экрана и физическая реальность его плоской природы составляют необходимое условие возникновения экранного пространства. Однако отношение заполнения пространства экрана к его границам имеет совершенно иную природу, чем, например, в живописи. Только художник барокко находился в такой же мере в постоянной борьбе с границами своего художественного пространства, как это обычно для режиссера фильма или ролика.

Экран ограничен боковым периметром и поверхностью. За этими пределами мир экрана не существует. Но внутреннюю поверхность он заполняет так, чтобы постоянно возникала фикция возможности прорыва сквозь границы. Основным средством штурма боковой границы является крупный план. Вырванная деталь, заменяя целое, становится метонимией. Она изоморфна миру. Однако мы не можем забыть, что она все же деталь какой-то реальной вещи, и не существующие на экране контуры этой вещи сталкиваются с границами экрана.

Однако в последние десятилетия все больше значение приобретает штурм плоской поверхности. Еще в тридцатые годы признавалось, что звук компенсирует плоскость экрана, придавая ему добавочное измерение. К аналогичному эффекту приводит расположение оси действия перпендикулярно к плоскости экрана. Феномен поезда, наезжающего на зрителя, столь же стар, как и кинематограф, однако до сих пор сохраняет эффективность именно в силу органического чувства плоскости экрана. «Выскакивание» из экрана потому и эффективно, что невозможно, что представляет собой борьбу с самыми основами экранного творчества.

Аналогичную роль играет направленность действий вглубь.

Однако наиболее значительны для современного кино в этом отношении так называемые глубинные построения кадра. Представляя сочетания крупного плана и кадра общего — в его глубине, они строят экранный мир, взламывающий природную плоскость экрана и создающий значительно более утонченную систему изоморфизма: трехмерный, безграничный и многофакторный мир реальности объявляется изоморфным плоскому и ограниченному миру экрана. Но он, в свою очередь, выполняет лишь роль перевода-посредника; изображение строится как многомерное, эволюционируя.

Глубинный кадр в определенном смысле противоположен монтажу, который выделяет линейность и, тяготея от живописи к плакату, к чисто синтагматической системе значений, вполне мирится с плоской природой экранного мира. Однако напрасно теоретики видят в глубинном кадре непосредственную жизнь, естественность, сырую реальность, в отличии от режиссерски препарированного и условного монтажного фильма. Перед нами не упрощенный, а еще более совершенный, сложный, порой изысканный экранный язык. Выразительность и виртуозность его — бесспорны, простота — сомнительна. Это не автоматически схваченная жизнь — первая ступень системы «объект-знак», а третья ступень, имитация предельно сходного с действительностью знака из материала, предельно от этого сходства удаленного.

Глубинный кадр борется с монтажом, но это означает, что основное значение он получает на фоне режиссерской и зрительской культуры монтажа, вне которой он теряет значительную часть своего смысла. Кадр, непрерывный в глубину, и повествование без резких монтажных стыков создают текст, предельно имитирующий недискретность жизни, ее текучий, неделимый характер. Однако на самом деле экранное повествование оказывается рассеченным по многим линиям: крупные планы рассекают «авансцену» кадра, а глубинный план остается недискретным (возможность давать его размытым и четким по художественному выбору усиливает этот контраст). В кадре одновременно оказывается и текст и метатекст, жизнь и ее моделирующее осмысление. Например, в экранном языке утвердилось представление о снятых крупным планом глазах как метафоре совести, нравственно оценивающей мысли.

Ранее отмечалось, что пространство в экранном творчестве, как и во всяком искусстве, — пространство отграниченное, заключенное в определенные рамки и, одновременно, изоморфное безграничному пространству мира. К этому, общему для всех искусств и особенно наглядно выступающему в изобразительных, противоречию экранное творчество добавляет свое: ни в одном из изобразительных искусств образы, заполняющие внутреннюю границу художественного пространства, не стремятся столь активно ее прорвать, вырваться за ее пределы. Этот постоянный конфликт определяет одну из основных составляющих иллюзии реальности экранного пространства. Поэтому все попытки введения экрана переменной величины — результат игнорирования сущности экранного творчества.

Проектная часть

Осветив многогранный культурологический аспект видеорекламы, перехожу к применению теории на практике. Для этого необходимо раскрыть концепцию дипломного проекта.

Тема: сохранение культурного наследия нашей страны.

Идея: необдуманным и халатным обращением с культурными ценностями, человек вредит прежде всего самому себе.

Проблема: многие люди уничтожают культурное наследие нашей страны своими необдуманными повседневными действиями.

Задача: 1) призвать молодежь к цивилизованному поведению

  • 2) убедить людей в том, что уничтожая культурное наследие они вредят прежде всего самим себе
  • 3) заставить людей отказаться от вандализма.

Предполагаемая целевая аудитория, на которую ориентирована рекламная кампания: молодежь от 13 до 30 лет.

Форма обращения к целевой аудитории: рекламные ролики длиной до 1 минуты.

В связи с тем, что видеоролики ориентированы на молодежную аудиторию, я использовала шутливый сюжет, раскрыв серьезность проблемы в слогане. Для того, чтобы вызвать доверие у зрителя, в качестве персонажа, я использовала среднего представителя своей целевой аудитории: обычного молодого человека, студенческого возраста.

Музыкальное сопровождение роликов тоже выбрано в соответствии с целевой аудиторией: ритмичная молодежная музыка.

Актуальность : на данный момент практически вся молодежь не испытывает уважения к культурному наследию нашей страны. Многие люди ежедневно занимаются бытовым вандализмом: могут потушить окурок о здание или скульптуру, разрисовать баллончиком здание любой давности постройки. Нет почтения так же к книгам, исторически важным местам и произведениям искусства.

1. Литературный сценарий из серии рекламных роликов «Месть культуры».

Молодой человек в веселом расположении духа идет по улице вдоль исторического здания и курит сигарету. Когда докуривает тушит окурок об это здание и идет дальше. На фоне этой картины ремарка: «Они беззащитны перед тобой». Проходит еще несколько шагов, на него сверху падает небольшой фрагмент здания и больно ударяет его по голове. Молодой человек останавливается и потирая ушибленное место оглядывает здание.

Читайте так же:
Талисманы удачи и их происхождение

Ремарка: «Но расплата за уничтожение культуры не заставит себя долго ждать».

2. Литературный сценарий из серии рекламных роликов «Месть культуры».

В ясный солнечный день молодой человек в парке расписывает баллончиком асфальт. Ему на глаза попадается статуя, и он с веселой улыбкой на лице наносит и на нее краску. Довольно смотрит на свою работу. Ремарка: «Они беззащитны перед тобой». Берет куртку и направляется по своим делам. На него сверху обрушивается ведро с краской такого же цвета, каким он расписал статую. Он ошарашено озирается по сторонам. Ремарка: «Но расплата за уничтожение культуры не заставит себя долго ждать».

Взаимосвязь между пространством и временем – фото и видео

Суть связи пространства, времени и скорости света.

Современные энциклопедии говорят, что "Пространство и время имеют объективный характер, неразрывно связаны друг с другом, бесконечны". Как понимать объективность времени – как реальность, сущность, материальность или как-то иначе? Или время это порождение человеческой мысли, вещь в себе – ноумен? Как время связано с пространством и связано ли вообще?

Человек с самого момента появления на Земле познавал окружающее его ПРОСТРАНСТВО, в основном, с помощью своих органов чувств, в том числе зрения и слуха. Они являлись и являются приёмниками информации об окружающем мире. Возьмём, к примеру, такое событие, как грозовой разряд. Событие состоит в возникновении электрического разряда и сопровождающего его звука, которые происходят ОДНОВРЕМЕННО. Однако гром человек слышит ПОЗЖЕ, чем видит молнию, причём тем позже, чем дальше находится от места события. Наблюдается задержка одной информации о событии (грозовой разряд) относительно другой. Это самая простая иллюстрация задержек в получении информации о Пространстве. Понятия раньше, позже, одновременно это время или нет? Строго говоря – нет. Это просто обозначение последовательности событий такие же, как 1, 2, 3. Если наблюдателя не интересует, как информация и события количественно связаны между собой, то речи о времени как таковом, пока не идёт. Есть оно или нет, задержка от этого не зависит. Она зависит только от расстояния и скорости распространения информации.

Человек познавал Пространство создавая приборы, расширяя возможности зрения и слуха. Он увеличил чувствительность и разрешающую способность глаза с помощью всевозможных оптических приборов. Расширился и диапазон электромагнитных и звуковых колебаний, которые человек может обнаруживать и фиксировать. Однако задержки остались теми же, что и были. т.к. они являются следствием конечной скорости распространения информации. Человек не может избавиться от неё, как-то повлиять на это свойство Пространства.

Считалось, что свет распространяется мгновенно. Но астроном Рёмер обнаружил, что и свет распространяется с конечной скоростью, поэтому информация, получаемая с его помощью, тоже задерживается относительно наблюдаемого события. Обнаружил он это с помощью телескопа и часов. Фактически он измерил численное значение производной задержки – её изменение при сложении скоростей движения Земли относительно Юпитера. После того, как Рёмер определил скорость света, оказалось, что мы видим планеты, и, тем более, звёзды не там, где они находятся в момент наблюдения, а в более или менее далёком ПРОШЛОМ.

Вот здесь уже бесспорно появляется понятие времени. Связано это с тем, что Рёмер измерял значение такой физической величины, как период обращения и делал это с помощью прибора, который воспроизводил заранее известный и хорошо воспроизводимый период – часы. Ведь часы, по сути, воспроизводят среднее значение периода обращения Земли вокруг своей оси.

Конечная скорость и является той нитью, которая связывает Пространство и Время. Эта связь описывается всем известным и очень простым уравнением.

где — расстояние (длина),

Применительно к передаче информации это можно записать как

где — задержка в передаче информации,

— расстояние от источника излучения (объекта наблюдения) до приёмника,

— скорость передачи информации.

Вот эта задержка и является непосредственной связью Пространства со Временем. Она искажает результаты наблюдений не только движущихся объектов, но и даже неподвижных. Скорость распространения может различаться на много порядков, в зависимости от носителя информации, но она конечна, во всяком случае, в настоящее время.

Предельной скоростью передачи информации, которой владеет Человек, является скорость света. Таким образом, минимальная задержка определятся как

где — скорость света.

Это можно назвать основополагающим уравнением связи Времени и Пространства. Время является производной (зависимой) величиной от бесспорно объективного расстояния и фундаментальной константы. Выражение (3) лежит в основе создаваемого в настоящее время единого эталона времени – частоты – длины. Скорость света определяет в нём связь между длиной и временем. Об этой работе можно узнать, обратившись к статье доктора технических наук Анатолия Голубева "В погоне за точностью: " (Наука и жизнь, №12, 2009г.; http://www.nkj.ru/archive/articles/16859/ ). Эта связь наглядно показывает "человеческое" происхождение понятия Время и источник существующих заблуждений о его материальности. Мы все знаем, что время – одна из трёх основных физических величин, а скорость величина производная. На самом деле основной величиной следует считать скорость, а время – производной. Скорость распространения возмущений и взаимодействий есть неотъемлемое СВОЙСТВО ПРОСТРАНСТВА. Это логично, т.к. скорость распространения света, например, фундаментальная константа, но это неудобно при построении математических моделей. Выбор основной физической величины явилось произволом со стороны создателей математических моделей и Систем единиц физических величин, и он может приводить к некоторым недоразумениям.

Но даже при огромном значении скорости света и при незначительных скоростях движения объекта относительно Наблюдателя, при астрономических расстояниях влияние этой задержки становится заметным. Самым простым примером такого искажения является вид звёздного неба. Астрономы бывают свидетелями появления новой звезды через многие годы после её возникновения. Некоторые звёзды и галактики наблюдаются в том состоянии, в котором они были, когда человека ещё не было на земле. Разница расстояний между звёздами так же измеряется многими световыми годами. Мы видим звёзды в очень далёком прошлом, причём каждую в разном. Например, свет от всем известной туманности Андромеды идёт до нас 2 миллиона 200 тысяч лет. Мы видим её такой, какой она была, когда по ней ходили австралопитеки, не знавшие огня.

Выявление причинно-следственных связей в таких случаях становится весьма затруднительным, а иногда и вообще невозможным делом. Такое искажение можно назвать статическим. Это искажение легло в основу астрономической единицы длины – световой год. Вот в ней уж точно соединились Пространство и Время, связанные скоростью света. Расстояние выражается в задержках переноса информации!

Наряду с этим существуют искажения, которые вызываются взаимным движением наблюдателя и объекта. Их можно назвать динамическими. Первым такие искажения обнаружил астроном Олаф Рёмер при измерении периода обращения Ио вокруг Юпитера. Эти искажения носят теперь название "Эффект Рёмера". Тогда же впервые была измерена скорость света. Возникавшую ошибку измерения периода можно описать выражением:

Читайте так же:
Особенности голубиной почты: разъясняем досконально

где – измеряемый период,

– скорость объект наблюдения – наблюдатель,

– скорость передачи информации о событиях начала и конца периода.

Наблюдения, проводившиеся Рёмером, следует отнести к виду пассивной локации. Источником информации для него являлся отраженный солнечный свет. Вообще астрономические наблюдения – это пассивная локация. Используется не только отраженный, но и собственный свет, излучаемый звёздами. Наблюдатель ОДНОВРЕМЕННО принимает информационные сигналы от объектов, находящихся на разных расстояниях от него, что приводит к различным задержкам, которые мы рассмотрели выше. Если же скорость движения объект-наблюдатель сравнима со скоростью передачи информации, то должно наблюдаться искажение геометрических размеров объекта. Возьмём, например, стержень, на концах которого установлены два излучателя. Предположим, что он удаляется от наблюдателя со скоростью . Его видимый размер должен быть меньше реального потому, что информация о положении дальнего конца стержня должна достичь ближнего, после чего она будет двигаться к наблюдателю ОДНОВРЕМЕННО. За время, которое необходимо для преодоления информационным сигналом расстояния от дальнего до ближнего конца, ближний конец смещается в сторону дальнего, что приводит к кажущемуся укорочению. Если скорость передачи информации равна скорости света, то относительные искажения длины определятся формулой

где — отношение скорости движения объект-наблюдатель к скорости света.

Если же объект приближается к наблюдателю, то относительное искажение длины определится выражением

При приближении должно наблюдаться удлинение, причём значительно больше зависящее от скорости движения объект-наблюдатель, чем при удалении.

Как мы видим, зависимость геометрических искажений пространства от взаимного движения объект-наблюдатель не включает в себя время. Выражения (5) и (5 a ) получаются путём решения пропорций между длинами и скоростями. Это является иллюстрацией того, что в основе связи Пространство – Время фактически лежит связь Пространство – Скорость.

Наряду с пассивной существует и активная локация. Конечная скорость передачи информации – это палка о двух концах. Наряду с помехами в наблюдениях она предоставляет и инструмент для измерения расстояний и скоростей движения. Излучая сигнал и получая его отражение от облучаемого объекта, по измеренной задержке вычисляют расстояние до объекта. Этот метод нашел практическое применение во Второй Мировой войне и был назван радиолокацией. Расстояние с помощью активной локации определяют, измеряя интервал времени между отправлением сигнала и получением отраженного отклика. Если скорость движения объекта относительно наблюдателя значительно меньше скорости распространения сигнала локации, то расстояние до объекта определяют по формуле известной каждому школьнику:

где — скорость распространения сигнала локации,

— временной интервал между отправлением импульса локации и получением отраженного сигнала.

Точно так же можно и определить геометрические размеры объекта, измеряя интервал между последовательными импульсами отраженного сигнала. Длина стержня, например, определится как

где — интервал между отражёнными импульсами.

Если расстояние между объектом и наблюдателем неизменно, то его можно определить достаточно точно. Однако если объект движется со скоростью сопоставимой со скоростью распространения сигнала локации то встают вопросы:

"Каково расстояние до объекта?"

"На какой момент времени мы определили это расстояние?"

"Каковы истинные размеры объекта?"

Почему возникают такие вопросы, проиллюстрируем с помощью несложного графика (рис.1). На графике изображено движение жёсткого стержня с марками и относительно Наблюдателя. Источник светового локационного сигнала и приёмник неподвижны относительно Наблюдателя. Скорость распространения сигнала локации равна скорости света. Масштаб по оси времени ( t ) – 1 секунда. Масштаб по оси расстояний ( S ) – 1 световая секунда (сс). Масштабы выбраны из соображений наглядности графика.

В момент времени t =0 стержень длиной 1сс находится на расстоянии 2сс от наблюдателя. Он движется со скоростью равной половине скорости света, удаляясь от наблюдателя. В момент времени Наблюдатель отправляет сигнал локации. Из графика хорошо видно, что скорость распространения сигнала локации и скорость прихода отражённого сигнала существенно различны. Это является следствием фундаментальных свойств светового сигнала – постоянства скорости распространения. Марка объекта является вторичным источником светового сигнала и, следовательно, скорость относительно марки должна быть равной скорости света, что наглядно иллюстрирует график. Фактически происходит алгебраическое сложение скорости распространения света и скорости движения объект-Наблюдатель. Результатом этого оказывается несимметричность времён прихода сигнала к объекту и возвращения к приёмнику. Если вычислить расстояние до объекта так же как для неподвижного, то окажется, что расстояние до него в 1,5 раза больше чем в момент отражения сигнала. Если же приписать полученное расстояние к середине интервала, то ошибка составит 25%. Ещё большие ошибки получаются при определении длины стержня.

Если определять длину подвижного стержня так же, как неподвижного, то ошибка составит 300% (в 3 раза). Отсюда следует вывод, что знание скорости движения объект-наблюдатель является, в определённых условиях, необходимым условием получения корректных значений расстояний до объектов и их размеров.

Выражение для вычисления расстояний и размеров объектов, движущихся со скоростями соизмеримыми со скоростями распространения сигналов локации можно получить, выразив интервал между моментом отправления импульса локации и получением отклика через расстояние до объекта и скорости сигнала локации.

где S — расстояние до объекта;

с – скорость света;

v – скорость объекта.

Положив, что и разрешив выражение относительно , получим

Это выражение можно записать и иначе:

Легко заметить, что выражение (6) является частным случаем выражения (10).

Аналогично получается выражение для определения расстояния до объекта, приближающегося к Наблюдателю.

В этом случае скорость отражённого импульса относительно приёмника будет выше скорости света. Кто-то может увидеть в этом несоответствие законам физики и ошибётся. Когда говорят о скорости света как о предельной, то речь идёт о скорости Р аспространения , т.е. скорости относительно излучателя. Скорость не может быть одинаковой одновременно относительно излучателя и приёмника, если они движутся относительно друг друга. Вот это уже будет нарушение законов физики. Как в случае удаления, так и в случае приближения скорость распространения всегда одна и та же относительно излучателя и отражателя. Относительно же приёмника она равна алгебраической сумме скоростей света и скорости излучатель-приёмник.

Размеры стержня, получим, приводя расстояния до концов стержня, приведённые одному моменту времени. Проще всего привести расстояния до объекта к моменту посылки импульса локации, используя выражение

Здесь отчётливо проявляется большая роль понятия ОДНОВРЕМЕННОСТЬ. Не приведя результаты наблюдений к одному моменту времени невозможно получить, в некоторых случаях, достоверные результаты. Одновременностью пронизаны все графики движения. Прямая параллельная оси времени является прямой одновременности и траекторией движения с бесконечно большой скоростью.

В результате, для удаляющегося стержня, получим:

Сравнив выражения (13) и (7) снова обнаружим, что второе является частным случаем первого.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию