Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует - [149]
Теперь мы знаем, насколько не правы были скептики. Около двадцати лет назад Ричард Фейнман и некоторые другие поняли, что мы могли бы сделать новый вид компьютеров с существенным использованием квантовых явлений. Предложение почти совершенно не исследовалось до более детального плана квантового компьютера, которое было сделано в 1985 Дэвидом Дойчем, в настоящее время работающим в Центре квантовых вычислений в Оксфорде.[148] Нет более основательного мыслителя, чем Дойч; он был мотивирован на изобретение квантовых компьютеров своей тревогой по поводу фундаментальных проблем как в математике, так и в квантовой теории. Истинно оригинальным и ясным мыслителем он выступил в своей провокационной книге Ткань реальности,[149] в которой он детально обдумал свои много-мировые теории. Я не согласен со многим из того, что он пишет, но я люблю эту книгу.
В 1994 Петер Шор из Массачусетского технологического института, который тогда был ученым по компьютерам в Лаборатории Белла, нашел замечательный результат, что достаточно большой квантовый компьютер мог бы быть в состоянии взломать любой существующий шифр [150]. С тех пор в область квантовых вычислений полился поток денег, поскольку правительства не хотели быть последними, чтобы их шифры взломали. Эти деньги поддержали новое поколение молодых, очень умных ученых – физиков, компьютерщиков и математиков. Он создали новую область на стыке физики и компьютерной науки, важная часть из которой содержит переосмысление оснований квантовой механики. Неожиданно квантовые вычисления стали горячей областью с большим количеством новых идей и результатов. Некоторые из этих результатов имеют отношение к основаниям, и многое могло бы быть открыто в любой момент с 1930х. Это ясный пример того, как подавление области исследований академической политикой задерживает прогресс на десятилетия.
В 1999 после семи лет изоляции в Риме Антони Валентини вернулся назад в родительский дом в Лондоне. Его семья эмигрировала из небольшой деревни в Аббруззо; они приобрели маленький магазин и были готовы поддержать его в его работе, пока это возможно. Я встретился с ним в этот год, когда я был приглашенным профессором в Империал колледже, и после обсуждения с Кристофером Исхамом, возглавляющим здесь теорию групп, мы решили предложить ему постдока и привести его обратно в науку. Мы смогли сделать это, поскольку я имел неожиданную и щедрую поддержку от донора, который оказался озабоченным основаниями квантовой механики. Я чувствовал, что поддержка Валентини как поддержка одного из немногих людей, которая обеспечивает, что он мог бы сделать вклад в новые и важные результаты в данной области, приведет к тому, что деньги будут хорошо использованы. Если бы я поддерживался только средствами от Национального научного фонда, я не смог бы сделать это. Как ни щедр был Национальный научный фонд по отношению ко мне в моей работе по квантовой гравитации, разделение гранта с постдоком, работающим над основаниями квантовой теории, могло бы испортить шансы финансирования в будущем.
Сейчас Валентини присоединился к нам в Пограничном институте. Он все еще работает над своей книгой по скрытым переменным, но, тем временем, он стал ведущей фигурой в области оснований квантовой теории, приглашенным спикером на многих конференциях по этой теме. Сейчас он публикуется регулярно, и его самая недавняя работа касается нового смелого плана тестирования квантовой механики с помощью наблюдения рентгеновских лучей, которые возникают вблизи черных дыр.[151] Подобно Джулиану Барбуру, годы его изоляции позволили ему заняться научным самообразованием, и сейчас нет более проницательного или компетентного критика во всей области квантовой теории.
Вспомним, почему Барбур и Валентини не смогли бы ничего совершить, если бы они пытались получить обычную академическую карьеру. В течение этапа, когда обычно становятся доцентами или адъюнкт-профессорами*, тяжело работая, чтобы опубликоваться и получить достаточную известность, чтобы выиграть приглашения и исследовательские гранты, необходимые для получения должности, они ничего не публиковали. Но они совершили великое дело. Они думали, причем более глубоким и сфокусированным образом, чем это может делать доцент, над единственной упрямой основополагающей проблемой. Когда они проявились, грубо через десять лет, каждый имел проработанную, оригинальную и сложившуюся точку зрения, которая и привела к тому, что они быстро стали влиятельными. Авторитет, заработанный за счет прошедших лет концентрированного изучения и обдумывания, и представленный в виде
* Основным отличием полного (full) профессора от адъюнкт- (associate) профессора в американской академической практике является то, что у первого есть штатная должность, бессрочный контракт (tenure), а у второго этот контракт временный. – (прим. перев.)
кое-чего нового и важного, сделал их необходимыми для людей, которые заботятся об этих проблемах.
Для пророков необходимость быть в одиночестве в течение продолжительного периода в начале карьеры и часто в последующие периоды является важной. Александр Гротендик называется некоторыми самым влиятельным и провидческим из ныне живущих математиков. Он имел самую необычную карьеру. Некоторые из его главных вкладов, которые были плодотворны, никогда не публиковались, но рассылались почтой – в форме писем на сотнях страниц длиной, которые посылались друзьям, а затем передавались из рук в руки среди небольших кружков людей, которые смогли бы прочитать их. Его родители были беженцами от политических репрессий и войны; он вырос в лагере беженцев после Второй мировой войны. Он возник в математическом мире Парижа как будто из ниоткуда. После короткой, но экстраординарно важной карьеры он почти совершенно отошел от научной жизни в 1970е, по крайней мере, частично, поскольку он отвергал военное финансирование для математики. Он совсем исчез в 1991, и хотя молва говорит, что он живет как отшельник в Пиринеях, его местонахождение все еще не определено. Ясно, он представляет собой экстремальный случай. Но вы должны были бы видеть выражение восхищения, удивления и, возможно, даже смятения на лицах некоторых очень хороших математиков всякий раз, когда возникало его имя. Вот как он описывает некоторые из своих ощущений:
════Реально ли время? Релятивистский и квантовый полюса современной физики свидетельствуют, что нет, и время является иллюзией. Будущее с точки зрения законов физики фундаментально не отличается от прошлого и полностью определено этими законами и начальными условиями вселенной. Однако, иллюзорность времени приводит к ряду парадоксов и вопросов, на которые нет ответа или приходится отвечать так, что остается неудовлетворенность и чувство тупика. Пример: почему мы имеем те законы, которые имеем? Доминирующая сейчас космологическая парадигма ссылается на теории мультивселенной и антропный принцип, что принципиально не проверяемо и не дает предсказаний наблюдаемых явлений.════Американский физик-теоретик Ли Смолин в своей четвертой книге "Возрожденное время" утверждает, что есть иной выход.
Большинство людей считает, что время реально: меняются времена года, идут часы, человек стремится от колыбели к могиле. Большинство физиков, напротив, полагает, что время есть иллюзия – и, возможно, напрасно, как полагает известный канадский физик Ли Смолин. Автор книг “Жизнь космоса” (1997) и “Неприятности с физикой” (2006) напоминает, что все затруднения физиков и космологов (от Большого взрыва до “теории всего”) восходят к проблеме природы времени, а признание его реальности может вывести фундаментальную науку на новый уровень.
В книге, одним из авторов которой является известный американский физик Г. Гамов, в доступной и увлекательной форме рассказывается о достижениях на стыке физики и биологии. Данная книга рассчитана на учащихся старших классов и студентов начальных курсов университетов самых разных специальностей.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.
Исаак Ньютон возглавил научную революцию, которая в XVII веке охватила западный мир. Ее высшей точкой стала публикация в 1687 году «Математических начал натуральной философии». В этом труде Ньютон показал нам мир, управляемый тремя законами, которые отвечают за движение, и повсеместно действующей силой притяжения. Чтобы составить полное представление об этом уникальном ученом, к перечисленным фундаментальным открытиям необходимо добавить изобретение дифференциального и интегрального исчислений, а также формулировку основных законов оптики.
Ричард МурКлиматическая наука: наблюдения и модели.21.01.2010Источник: Richard K. Moore, Gglobal ResearchClimate Science: Observations versus ModelsПеревод: Арвид Хоглунд, специально для сайта "Война и Мир".Теория парниковых газов якобы ответственных за катастрофическое глобальное потепление не согласуется с фактами и является политической спекуляцией на реальной науке. Рассматривается фактическая картина современного климата по доступным данным.