Дочь, отец и современная физика в поисках окончательной реальности
  вернуться Время чтения: 7 минут   |   Комментариев нет
Сохранить

Дочь, отец и современная физика в поисках окончательной реальности

Уроки взросления и личное путешествие к фундаментальным компонентам физической реальности в книге «На лужайке Эйнштейна».

Однажды за ужином отец задал своей пятнадцатилетней дочери вопрос, который редко ожидаешь услышать в непринужденной семейной беседе: «Можешь ли ты сказать, что такое "ничто"?». Много лет спустя Аманда Гефтер, уже ставшая известным автором статей о теоретической физике, кажется, смогла найти ответ. Ничто — это и есть фундаментальная основа реальности. Если мы определим реальность как то, что не зависит от наблюдателя, то реальностью можно назвать только ничто.

Читайте также:

Знаете ли вы физику?

Её путешествие в поисках предельной, окончательной реальности продлилось более семнадцати лет. В результате этого путешествия появилась книга «На лужайке Эйнштейна», которая изящно пересекает все традиционные жанровые границы. Это «В дороге» Джека Керуака плюс квантовая гравитация. Мемуары о взрослении плюс рассуждения о теореме Гёделя. Рассказы о быте научного журналиста плюс беседы с крупнейшими современными учёными, среди которых Кип Торн, Леонард Сасскинд и Дэвид Гросс.

Аманда Гефтер пропустила все школьные занятия по физике. До того, как отец, вполне преуспевающий врач и специалист по лёгочным инфекциям, поделился с ней своим тайным увлечением космологией, она не знала ровным счётом ничего о законах Ома, элементарных частицах или теории поля. Да и не хотела знать, ведь школьные уроки не предлагают загадок, только скучные отгадки. Причём непонятно, откуда эти отгадки взялись и что означают.

Эйнштейн сказал: “Этот огромный мир стоит перед нами, как огромная вечная загадка”. Почему ни один из моих учителей не говорил мне этого?  “Слушай, — они могли бы сказать, — никто не имеет никакого представления, что, чёрт возьми, происходит. Проснулись мы в этом мире, и мы не знаем, почему мы здесь или как что работает. Я имею в виду, посмотрите вокруг. Посмотрите, как странно всё устроено! Зачем, чёрт возьми, всё это барахло?”

— из книги «На лужайке Эйнштейна»(пер. с англ. А. Ростовцева)

Когда появилась загадка, всё стало гораздо интереснее. Последовали годы, проведённые за чтением книг и статей по физике, космологии и философии, работа в журнале Scientific American, ужины с нобелевскими лауреатами и поиски ответов — точнее, правильно поставленных вопросов — в рукописях Джона Уилера.

Джон Уилер — автор терминов «чёрная дыра», «кротовая нора» и теории информационной физики.

Источник: brainpickings.org

Джон Арчибальд Уилер — учёный, заложивший основы современной теоретической физики — появляется в книге несколько раз. Иногда в качестве живого человека, но чаще в качестве призрака, героя-вдохновителя. Он был из тех теоретиков, которым удаётся делать широкие обобщения, заглядывать в будущее и ставить действительно важные вопросы. Его слова вынесены в эпиграф книги и составляют главный лейтмотив повествования:

Когда-то мы думали о мире, как существующем “где-то там”, независимо от нас, а себя, наблюдателей, представляли надёжно скрытыми за толстым стеклом, ни во что не вмешивающимися, а только наблюдающими. Однако теперь мы уже знаем, что это не так и что мир устроен по-другому. Нам пора и на деле разбить стекло и выбраться наружу.

Из чего же всё состоит и при чём тут наблюдатель? В поисках окончательных компонентов реальности дочь и отец сформулировали список элементов, претендендующих на такое звание. После предварительного отбора в нём осталось семь пунктов: пространство-время, размерность, частицы/поля/вакуум, струны, Вселенная, мультивселенная, скорость света. Когда книга подошла к концу, все семь элементов оказались вычеркнутыми. Каждый из них зависит от наблюдателя — той системы отсчёта, в которой вы проводите измерения.

Уже давно открытия Коперника подорвали веру в то, что Земля находится в центре мира, и что существует независящий от нашего мнения «верх» и «низ». Эйнштейн покончил с представлениями о пространстве и времени, которые отделены друг от друга и одинаковы для каждого наблюдателя. Парадоксы квантовой механики и изучение чёрных дыр открыли нам глаза на то, что свойства и даже само существование частиц зависят от измерений, которые мы осуществляем.

В современной физике происходят открытия и рождаются теории, которые грозят оставить пустое место от наших привычных представлений о Вселенной. Вместо одной Вселенной с большой буквы появляется множество маленьких вселенных, которые если и пересекаются друг с другом, то лишь частично. Оказывается, что самые фундаментальные компоненты физического мира становятся призрачными и иллюзорными, стоит лишь только нам сменить точку отсчёта и взглянуть на них с другого ракурса. Время существует для нас, но не для фотона, несущегося в пространстве со скоростью света: для него всё происходит мгновенно.

Оказывается, что «физика описывает не то, как устроен мир — физика описывает, как устроена иллюзия, что мир существует».

И это уже не размышления каких-то постмодернистских философов (о которых Гефтер несколько раз высказывается в ироническом духе), а концепции, которые естественным образом вытекают из того, что мы знаем о физической природе окружающего мира. Если бы мы попытались посмотреть на мир всевидящими глазами Бога, то не увидели бы лишь ничто. Точнее, это было бы абсолютно однородное и симметричное состояние с нулевой информацией. Не спрашивайте, что это значит. Это и есть ответ на главный вопрос книги, поэтому не будем портить вам удовольствие.

Аманда Гефтер на лужайке перед домом Альберта Эйнштейна в Принстоне.

Источник: corpus.ru

Книга Аманды Гефтер отражает научные споры, исход которых пока неясен. Ответы на главные вопросы едва ли будут найдены в ближайшие десятилетия. Ключевые гипотезы и теории, задействованные в этих спорах (такие как теория струн, М-теория, квантовый дарвинизм, голографический принцип и др.) пока не поддаются окончательной проверке и потому вызывают возражения у «попперацци» — сторонников принципа фальсификации Карла Поппера (теория является научной тогда, когда она опровергаема).

Некоторые считают, что физики должны «заткнуться и вычислять», а не тратить время на туманные спекуляции. Герои книги, свободно разгуливающие по лужайке Эйнштейна, думают иначе. Они предпочитают серьёзно относится к шутке Нильса Бора, который однажды сказал: «Эта идея, безусловно, безумна, но вопрос в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть истинной».

Но книга Гефтер — это не только увлекательный путеводитель по современным научным спорам, но и превосходная литература. В середине книги автор признаётся, что для неё всегда была тесна маска научного журналиста. Если журналист сообщает читателю известные выводы, но скрывает мыслительный процесс, который за ними кроется, то писатель позволяет читателю проникнуть в то, что обычно от нас принципиально скрыто: мышление другого.

«Один человек пишет стихи, другой разгадывает тайны Вселенной, что, я думаю, было в действительности одно и то же».

Кроме всего прочего, «На лужайке Эйнштейна» — это книга о взрослении и воспитании. Отец Аманды поделился со своей дочерью загадкой, которая его занимала, когда задал ей вопрос о том, что такое ничто. Этот вопрос стал отправной точкой долгого путешествия, которое они проделали вместе друг с другом, часами обсуждая научные концепции, обмениваясь мнениями, накапливая книги в домашней библиотеке или читая дневники Уилера в архивах Американского философского общества.

Это путешествие не только привело к важным размышлениям о природе реальности, но и позволило сформулировать следующий вывод: «Лучший подарок, который родители могут сделать своему ребенку, — это тайна». Обыденная жизнь скучна и неинтересна. Она обретает смысл, только когда есть загадка, которая стоит того, чтобы её разгадывать. Что может подходить на эту роль лучше, чем вопрос о фундаментальной природе реальности?

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

статьи по теме

Что не так с физикой в современной школе

Правила жизни астронавта: «Двигаться вперёд можно, только пока учишься»

Наука о приятном: откуда берётся удовольствие?