Наша математическая вселенная - [5]
Резюме
• Мне кажется, что самая важная в физике мысль о фундаментальной природе реальности — это мысль о том, что какой бы эта природа ни была, она сильно отличается от того, какой нам кажется.
• В части I книги мы будем исследовать физическую реальность во всё более крупных масштабах, переходя от планет к звёздам, галактикам, сверхскоплениям, нашей Вселенной в целом и двум возможным уровням параллельных вселенных.
• В части II мы исследуем физическую реальность во всё более малых масштабах, переходя от атомов к всё более весомым «строительным блокам», и повстречаемся с параллельными вселенными III уровня.
• В части III мы отступим на шаг и изучим фундаментальную природу этой странной физической реальности, рассмотрев при этом ту возможность, что в конечном счёте она — чисто математическая структура, представляющая собой часть IV и последнего уровня параллельных вселенных.
• Слово «реальность» для разных людей означает совершенно разные вещи. Я использую это слово для обозначения фундаментальной природы внешнего физического мира, частью которого мы являемся.
Часть I. Всё крупнее и крупнее
Глава 2. Наше место в пространстве
Космос велик. Действительно велик. Вы просто не поверите, насколько обширно, огромно, умопомрачительно велик космос.
Дуглас Адамс «Автостопом по Галактике»[4]
Космические вопросы
Мальчик поднимает руку, и я жестом предлагаю задать вопрос. «А космос тянется без конца?» — спрашивает он.
Вот это да! Я только что закончил небольшой рассказ об астрономии в «Детском уголке» в Уинчестере (Массачусетс, США), где мои дети проводят время после уроков, и вся очаровательная группа детсадовцев, сидя на полу, глядит на меня большими вопрошающими глазами, ожидая ответа. А этот пятилетний малыш только что задал вопрос, на который я не могу ответить! На самом деле, ответить на него не может никто на планете. И всё же это не безнадёжный метафизический вопрос, а серьёзный, научный: теории, о которых я вам расскажу, дают на этот счёт ясные предсказания, а уже идущие эксперименты могут пролить на него ещё больше света. Я считаю, что это важнейший вопрос о фундаментальной природе физической реальности, и он приведёт нас к двум типам параллельных вселенных (гл. 5).
Год за годом следя за мировыми новостями, я чувствовал, как во мне растёт мизантропия, но всего за несколько секунд этот малыш укрепил мою веру в потенциал человечества. Если пятилетний ребёнок может говорить такие вещи, представьте только, на какие достижения способны взрослые в подходящих обстоятельствах! Он также напомнил мне о важности обучения. Все мы от рождения наделены способностью удивляться, но в какой-то момент школа обычно умудряется вытравить её из нас. Я чувствую, что важнейшая моя задача как учителя не изложить факты, а разжечь эту угасшую страсть к вопрошанию.
Я люблю вопросы. Особенно глобальные. Я чувствую себя счастливым, потому что могу тратить львиную долю своего времени на интересные вопросы. То, что я могу называть эту деятельность работой и зарабатывать так на жизнь, — большая удача, превосходящая мои самые смелые надежды. Вот список из шестнадцати вопросов, которые мне чаще всего задают:
1. Как может пространство не быть бесконечным?
2. Как бесконечное пространство может быть создано за конечное время?
3. Куда расширяется Вселенная?
4. Где именно в пространстве произошёл наш Большой взрыв?
5. Произошёл ли наш Большой взрыв в одной точке?
6. Если возраст нашей Вселенной всего 14 млрд лет, то как мы видим объекты на расстоянии 30 млрд световых лет?
7. Не нарушают ли галактики, удаляющиеся быстрее света, теорию относительности?
8. Галактики действительно удаляются от нас — или это пространство расширяется?
9. Расширяется ли Млечный Путь?
10. Найдены ли следы сингулярности Большого взрыва?
11. Не нарушает ли закон сохранения энергии возникновение материи почти из ничего в ходе инфляции?
12. Что стало причиной нашего Большого взрыва?
13. Что было до нашего Большого взрыва?
14. Какова окончательная судьба нашей Вселенной?
15. Что такое тёмная материя и тёмная энергия?
16. Действительно ли мы несущественны для Вселенной?
На одиннадцать вопросов мы ответим в следующих четырёх главах. Но сначала вернёмся к детсадовскому вопросу, центральному для всей первой части книги: тянется ли космос бесконечно?
Насколько огромен космос?
Однажды отец дал мне совет: «Если ты задумался над сложным вопросом, на который не можешь ответить, займись сначала более простым вопросом, на который не можешь ответить». Последуем этому совету и выясним, какой минимальный размер должно иметь пространство, чтобы не противоречить наблюдениям. На рис. 2.1 показано, как поразительно выросли эти размеры: сегодня мы знаем, что пространство по крайней мере в миллиард триллионов (10>21) раз превышает наибольшие расстояния, знакомые древним охотникам и собирателям, — те, что они могли пройти за время своей жизни.
Более того, на рисунке видно, что расширение наших горизонтов было не уникальным событием, а повторялось многократно. Всякий раз, когда людям удавалось заглянуть дальше и построить карту более крупных структур Вселенной, мы обнаруживали, что всё известное нам прежде является частью чего-то большего. Как показано на рис. 2.2, наша родина — это часть планеты, которая является частью Солнечной системы, которая является частью Галактики, которая является частью паттерна скоплений галактик, который является частью наблюдаемой Вселенной, которая является частью одного или более уровней параллельных вселенных.
“Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта” – увлекательная научно-популярная книга, вторая книга Макса Тегмарка, физика и космолога, профессора Массачусетского технологического института. В ней он рассматривает возможные сценарии развития событий в случае появления на Земле сверхразумного искусственного интеллекта, анализирует все плюсы и минусы и призывает специалистов объединить свои усилия в борьбе за кибербезопасность и “дружественный” искусственный интеллект.
Галилео Галилей заметил, что Вселенная – это книга, написанная на языке математики. Макс Тегмарк полагает, что наш физический мир в некотором смысле и есть математика. Известный космолог, профессор Массачусетского технологического института приглашает читателей присоединиться к поискам фундаментальной природы реальности и ведет за собой через бесконечное пространство и время – от микрокосма субатомных частиц к макрокосму Вселенной.
Работа представляет комплексный анализ антропологических и этических учений с древнейших времен до современности в их взаимозависимости и взаимовлиянии. Адресуется студентам и аспирантам гуманитарных вузов, а также широкому кругу читателей.
Штрихи к портретам известных отечественных и зарубежных деятелей науки: академиков – Г. Марчука, Л. Окуня, Ж. Алферова, А.Сахарова, С.Вавилова, Ф.Мартенса, О.Шмидта, А. Лейпунского, Л.Канторовича, В.Кирюхина, А.Мигдала, С.Кишкина, А. Берга, философов – Н.Федорова, А. Богданова (Малиновского), Ф.Энгельса, А. Пятигорского, М.Хайдеггера, М. Мамардашвили, В.Катагощина, выдающихся ученых и конструкторов – П.Чебышёва, К. Циолковского, С.Мальцова, М. Бронштейна, Н.Бора, Д.Иваненко, А.Хинчина, Г.Вульфа, А.Чижевского, С. Лавочкина, Г.Гамова, Б.
После Альбигойского крестового похода — серии военных кампаний по искоренению катарской ереси на юге Франции в 1209–1229 годах — католическая церковь учредила священные трибуналы, поручив им тайный розыск еретиков, которым все-таки удалось уберечься от ее карающей десницы. Так во Франции началось становление инквизиции, которая впоследствии распространилась по всему католическому миру. Наталия Московских рассказывает, как была устроена французская инквизиция, в чем были ее особенности, как она взаимодействовала с папским престолом и королевской властью.
В книге собраны воспоминания участников Отечественной войны 1812 года и заграничного похода российской армии, окончившегося торжественным вступлением в Париж в 1814 году. Эти свидетельства, принадлежащие самым разным людям — офицерам и солдатам, священнослужителям и дворянам, купцам и городским обывателям, иностранцам на русской службе, прислуге и крепостным крестьянам, — либо никогда прежде не публиковались, либо, помещенные в периодической печати, оказались вне поля зрения историков. Лишь теперь, спустя двести лет после Отечественной войны 1812 года, они занимают свое место в истории победы русского народа над наполеоновским нашествием.
Автор книги рассказывает о появлении первых календарей и о том, как они изменялись, пока не превратились в тот, по которому мы сейчас живем. Вы узнаете много интересного и познавательного о метрических системах, денежных единицах и увлекательных парадоксах физики, химии и математики. Занимательные исторические примеры, иллюстрируя сухие факты, превращаются в яркие рассказы, благодаря живому и образному языку автора.
Одна из первых монографий Александра Койре «Этюды о Галилее» представляет собой три, по словам самого автора, независимых друг от друга работы, которые тем не менее складываются в единое целое. В их центре – проблема рождения классической науки, становление идей Нового времени, сменивших антично-средневековые представления об устройстве мира и закономерностях физических явлений. Койре, видевший научную, философскую и религиозную мысли в тесной взаимосвязи друг с другом, обращается здесь к сюжетам и персонажам, которые будут находиться в поле внимания философа на протяжении значительной части его творческого пути.