Нелокальность - [68]

Шрифт
Интервал

Чтобы восстановить порядок, многие физики высказывали в 1930-х гг. идею о том, что поля не могут колебаться ниже определенного порогового масштаба. Вернер Гейзенберг, в частности, подозревал практически с момента возникновения квантовой механики, что континуум должен распадаться в субатомных масштабах. Он предложил похожее на шахматную доску пространство, названное им Gitterwelt, или «решетчатый мир». Однако эта идея самоуничтожилась. Линии решетки давали преимущества одним направлениям перед другими, поэтому пространство должно было казаться разным для движущегося и неподвижного наблюдателя, нарушая симметрию теории относительности. В конце 1940-х гг. физики вернули континуум. Бесконечные количества, рассудили они, указывают просто на то, что пока еще неизвестные поля действуют в малых масштабах. Дополняя набор полей, можно создать внутренне непротиворечивую картину электрических, магнитных и ядерных сил.

Другое дело — гравитация. Она ведет себя ненормально в крошечных масштабах, и в начале 1970-х гг. теоретики поняли, что никакое дополнение не поможет взять ее под контроль. Иначе говоря, континуум в конце концов рассыпается. Обычно за уровень, где это происходит, называемый масштабом Планка, принимают не просто крошечный масштаб, а такой, который по отношению к обычному атому вещества равноценен отношению размера вашего тела к размеру изученной Вселенной. Никакой микроскоп или ускоритель частиц, созданный руками человека, не позволяет увидеть этот планковский неуловимый процесс. Тем не менее косвенно он проявляется в том смысле, что эмпирически подтвержденные теории перестают работать не иначе как из-за разрушения пространства на этом уровне.

Что в точности происходит, остается довольно загадочным. Пространство может быть больше похожим не на шахматную доску, а на акварель, где мазки накладываются друг на друга, размывая объект без создания четкого решетчатого образа. Такая структура нарушает локальность в буквальном смысле, поскольку пропадает возможность четкой локализации объектов. Еще важнее то, что одно тянет за собой другое. Нельзя изменить какой-то один аспект пространства — поделить на крошечные кусочки, не меняя многое другое для сохранения непротиворечивости поведения. Потенциальные объединители физики рисуют субатомную страну чудес, которую человеку едва ли под силу понять.

В предлагаемых квантовых теориях гравитации все фантастические свойства, которыми наделяют квантовые частицы, относятся и к пространству. Если частицы могут одновременно существовать в нескольких местах, подобно коту Шрёдингера, который одновременно и жив, и мертв, то пространство способно иметь множество форм. Теперь пространство вообще не имеет формы — это просто размытая возможность, а положение становится неопределимым. Причинно-следственная ткань вот-вот распадется. Сторонники теории струн, которые выводят свойства субмикроскопического пространства из поведения населяющих его петель энергии, полагают, что такие понятия, как «размер» и «измерение», становятся зыбкими. При сжатии струны она достигает определенного минимального размера и начинает опять расширяться, как шар, который при сдавливании в одном месте расширяется в другом, за исключением того, что это другое — совершенно новое измерение пространства. «Обычные представления о пространстве-времени просто несправедливы для теории струн», — говорит Джо Полчински.

Короче говоря, локальность перестает работать во всех смыслах. Вместе с тем эти штучки происходят на уровне масштаба Планка или близко к нему. Если взять общую картину, то с пространством все в порядке. Триллионы триллионов пространственных атомов складываются в единое цельное пространство. Эти атомы взаимно независимы, поэтому правило локальности выполняется — каждая часть пространства существует независимо. По крайней мере таково традиционное представление.

Теоретики, которые достигли зрелости в 1990-х гг., вроде Фотини Маркопоулоу, сочли такую аргументацию неубедительной. Разве может самое грандиозное предприятие всей теоретической науки — объединение физики — иметь такие мизерные последствия для мира в целом? Маркопоулоу и другие теоретики пришли к мысли о том, что наши традиционные представления о пространстве разрушаются не только в глубине частиц, но и в макромире на миллионах километров открытого космоса, а также, не исключено, даже в масштабе наблюдаемой Вселенной. «Если квантовая гравитация является таким фундаментальным явлением, как мы думаем, если она связана с самой структурой пространства-времени, то, на мой взгляд, ее проявление не должно быть слишком маленьким», — говорит Маркопоулоу.

В ее словах есть доля истины. Атомы вещества тоже довольно малы, но мы постоянно видим факты, указывающие на их существование. Например, материалы, состоящие из атомов, могут трансформироваться: графит может превращаться в алмаз, не говоря уже о соединении с другими атомами и образовании различных химических веществ. По аналогии, если пространство состоит из атомов, то, само собой разумеется, эти атомы могут перестраиваться и образовывать нечто иное, чем пространство. Такая трансформация ни в коей мере не должна быть ничтожной.


Рекомендуем почитать
На траверзе — Дакар

Послевоенные годы знаменуются решительным наступлением нашего морского рыболовства на открытые, ранее не охваченные промыслом районы Мирового океана. Одним из таких районов стала тропическая Атлантика, прилегающая к берегам Северо-западной Африки, где советские рыбаки в 1958 году впервые подняли свои вымпелы и с успехом приступили к новому для них промыслу замечательной деликатесной рыбы сардины. Но это было не простым делом и потребовало не только напряженного труда рыбаков, но и больших исследований ученых-специалистов.


Историческое образование, наука и историки сибирской периферии в годы сталинизма

Настоящая монография посвящена изучению системы исторического образования и исторической науки в рамках сибирского научно-образовательного комплекса второй половины 1920-х – первой половины 1950-х гг. Период сталинизма в истории нашей страны характеризуется определенной дихотомией. С одной стороны, это время диктатуры коммунистической партии во всех сферах жизни советского общества, политических репрессий и идеологических кампаний. С другой стороны, именно в эти годы были заложены базовые институциональные основы развития исторического образования, исторической науки, принципов взаимоотношения исторического сообщества с государством, которые определили это развитие на десятилетия вперед, в том числе сохранившись во многих чертах и до сегодняшнего времени.


Интеллигенция в поисках идентичности. Достоевский – Толстой

Монография посвящена проблеме самоидентификации русской интеллигенции, рассмотренной в историко-философском и историко-культурном срезах. Логически текст состоит из двух частей. В первой рассмотрено становление интеллигенции, начиная с XVIII века и по сегодняшний день, дана проблематизация важнейших тем и идей; вторая раскрывает своеобразную интеллектуальную, духовную, жизненную оппозицию Ф. М. Достоевского и Л. Н. Толстого по отношению к истории, статусу и судьбе русской интеллигенции. Оба писателя, будучи людьми диаметрально противоположных мировоззренческих взглядов, оказались “versus” интеллигентских приемов мышления, идеологии, базовых ценностей и моделей поведения.


Князь Евгений Николаевич Трубецкой – философ, богослов, христианин

Монография протоиерея Георгия Митрофанова, известного историка, доктора богословия, кандидата философских наук, заведующего кафедрой церковной истории Санкт-Петербургской духовной академии, написана на основе кандидатской диссертации автора «Творчество Е. Н. Трубецкого как опыт философского обоснования религиозного мировоззрения» (2008) и посвящена творчеству в области религиозной философии выдающегося отечественного мыслителя князя Евгения Николаевича Трубецкого (1863-1920). В монографии показано, что Е.


Технологии против Человека. Как мы будем жить, любить и думать в следующие 50 лет?

Эксперты пророчат, что следующие 50 лет будут определяться взаимоотношениями людей и технологий. Грядущие изобретения, несомненно, изменят нашу жизнь, вопрос состоит в том, до какой степени? Чего мы ждем от новых технологий и что хотим получить с их помощью? Как они изменят сферу медиа, экономику, здравоохранение, образование и нашу повседневную жизнь в целом? Ричард Уотсон призывает задуматься о современном обществе и представить, какой мир мы хотим создать в будущем. Он доступно и интересно исследует возможное влияние технологий на все сферы нашей жизни.


Лес. Как устроена лесная экосистема

Что такое, в сущности, лес, откуда у людей с ним такая тесная связь? Для человека это не просто источник сырья или зеленый фитнес-центр – лес может стать местом духовных исканий, служить исцелению и просвещению. Биолог, эколог и журналист Адриане Лохнер рассматривает лес с культурно-исторической и с научной точек зрения. Вы узнаете, как устроена лесная экосистема, познакомитесь с различными типами леса, характеризующимися по составу видов деревьев и по условиям окружающей среды, а также с видами лесопользования и с некоторыми аспектами охраны лесов. «Когда видишь зеленые вершины холмов, которые волнами катятся до горизонта, вдруг охватывает оптимизм.