Основы реальности. 10 фундаментальных принципов устройства Вселенной - [40]
Каждая из четырех фундаментальных сил играет в этой истории свою роль, и все они решающие. Гравитация удерживает Землю на оптимальном расстоянии от Солнца — таком, где достигается равновесная температура. Электромагнитная сила — квантовая электродинамика — соединяет атомы в молекулы. Сильное взаимодействие — квантовая хромодинамика — обеспечивает притяжение, делающее возможным ядерное горение. А благодаря слабому взаимодействию ядерное горение происходит медленно.
Новые места, новые технологии, новые разумные существа
Принцип, согласно которому человеческая деятельность выражается через потоки информации в динамически сложной системе, а не через детальные химические и физиологические описания, расширяет кругозор и освобождает сознание. Он наталкивает на мысль, что разумные существа могут появиться и в других уголках Вселенной, и подготавливает к тому, что мы должны включить их в свой круг эмпатии.
Для благополучного существования нам требуются особые условия, в том числе температура, не выходящая за пределы узкого диапазона, воздух, содержащий особую смесь молекул и свободный от токсинов, надежное обеспечение водой и питательными веществами, а также защита от ультрафиолета и космических лучей. Эти условия сошлись в тонком слое над поверхностью Земли, но очень редки в других местах Вселенной. Колонизация космоса, притом что наши изнеженные тела приспособлены лишь к земным условиям, — безумно сложный проект.
Гораздо более простая, более реальная и не менее значимая задача — расширение нашей сферы влияния и информированности. Датчики и управляющие устройства, которые мы запускаем в космос, могут исследовать его, оставаясь с нами на связи.
Глубокое понимание материи дает нам возможность создавать и свои системы крупномасштабной динамической сложности. Они сильно отличаются от возникающих путем образования и разрыва химических связей. Мы можем дополнять или даже заменять химию электроникой и фотоникой.
Хороший пример — цифровая фотография. Здесь первичные датчики — приборы с зарядовой связью, или ПЗС-матрицы, — подсчитывают электроны, выбиваемые с их поверхности фотонами, и записывают полученные числа в виде массивов нулей и единиц, зашифрованных с использованием определенного формата. Эта информация кодирует изображение. Ее можно обработать разными способами — например, удалить шум, выделить интересующие области или как-либо еще улучшить качество, — а затем преобразовать обратно в изображения, используя дисплеи. Вся обработка выполняется на компьютерах или специализированными микросхемами. Фотопластинки, проявители, закрепители и темные комнаты, использовавшиеся фотографами прошлого, создавали ауру романтики и тайны, но, увы, делали съемку намного более долгой и трудной. Сейчас их практически не применяют.
Изменяющиеся шаблоны связей и управляемая с помощью химических реакций деятельность нашего мозга сегодня кажутся апогеем динамической сложности. Но важность других вариантов ее реализации возрастает, и остается много возможностей для их развития.
Современные компьютеры хранят и обрабатывают информацию не в виде упорядоченных и перегруппированных атомов или молекул, а в виде электронов. При этом требуется намного меньше энергии, как и времени на обработку. Для отображения информации в каждой из миллиардов или триллионов маленьких ячеек памяти создается либо высокая концентрация электронов (что приводит к низкому напряжению, интерпретируемому как 0), либо низкая концентрация электронов (что приводит к высокому напряжению, интерпретируемому как 1). Таким образом, мы создаем комбинаторный взрыв условно стабильных единиц. Это универсальная платформа для получения динамической сложности.
Для записи 0 и 1 также можно использовать направления спинов электронов — вверх или вниз. Управление ими — более тонкая работа, но в принципе это быстрее и эффективнее с энергетической точки зрения. Мы также можем работать с фотонами вместо электронов и контролировать их концентрацию (амплитуду), цвет (длину волны) или спин (поляризацию).
У этих новых систем, пришедших на смену химическим, много преимуществ в скорости, размере и энергоэффективности. Они также позволяют лучше использовать все многообразие квантового мира контролируемым образом[89]. В частности, они вот уже долгое время помогают распространять экспансию человеческого разума на огромные расстояния в космосе.
Что может пойти не так
Чем больше сила, тем больше ответственность[90].
Из к/ф «Человек-паук»
Главный вывод из наших основных принципов таков: есть много пространства, много времени и много материи и энергии. Физический мир рисует нам — людям — перспективы намного более долгого и богатого будущего, чем все прежние. Если, конечно, мы его не взорвем.
Многое могло бы пойти не так. В прошлом чума, землетрясения и извержения вулканов опустошали человеческие цивилизации и вызывали жуткие катастрофы. Неудачное столкновение Земли с другим космическим телом обрекло динозавров на вымирание[91]. Мы можем и должны уменьшать подобные риски. Но здесь, в завершение части, я кратко выделю две возможных опасности, которые, наоборот, возникли вследствие нашей же деятельности. Они тесно связаны с темами этой главы и сегодня приобретают угрожающие размеры.
Перед вами — уникальная книга, исследующая подоплеку новейших физических идей о массе, энергии и природе вакуума. Автор, лауреат Нобелевской премии по физике, излагает современные взгляды на нашу невероятную Вселенную и прогнозирует новый золотой век фундаментальной физической науки.Великолепный рассказ о единстве материи и энергии, об элементарных частицах и их взаимодействиях — в этом шедевре серьезной научно-популярной литературы.
Верно ли, что красота правит миром? Этим вопросом на протяжении всей истории человечества задавались и мыслители, и художники, и ученые. На страницах великолепно иллюстрированной книги своими размышлениями о красоте Вселенной и научных идей делится Нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек. Шаг за шагом, начиная с представлений греческих философов и заканчивая современной главной теорией объединения взаимодействий и направлениями ее вероятного развития, автор показывает лежащие в основе физических концепций идеи красоты и симметрии.
Информационные материалы, предназначенные для делегатов XXV городской партийной конференции г. Новосибирска, проходившей в декабре 1975 г. Содержат фотографии и статистические данные, показывающие результаты развития города с 1917 по 70-е гг. XX века.
«Описание Московии» Александра Гваньини является законченным произведением, в котором удачно сочетаются географические и этнографические сведения, очерки военного дела, торговли и строительства, нравов и обычаев русских, их религии. Человек пера, автор, литературно одарённый, Гваньини создал впервые оригинальное произведение, в основу которого, как он сам написал в посвящении «благосклонному читателю», лежат «труды учёных мужей и космографов, а также различных путешественников»; многое же автор постиг «благодаря собственному опыту и присутствию»; его наблюдения достаточно верны и глубоки. В своей работе Гваньини исходил из двух основных источников: «Записок о Московитских делах» австрийского дипломата Сигизмунда Герберштейна (1486–1566 гг.), побывавшего в Москве в 1517 и 1526 гг., (первым изданием вышли в Вене в 1549 г.) и «Краткого сказания о нравах и жестоком правлении тирана Московии Васильевича» Альберта Шлихтинга, немецкого путешественника, дворянина из Померании, несколько лет проведшего в русском плену.
Монография историка-германиста О.Е. Ореховой предлагает читателю полный анализ рынка прессы ФРГ после объединения Германии, раскрывает динамику тиражных тенденций с 1990 по 2007 гг. и освещает специфику редакционных концепций ведущих органов печатных СМИ ФРГ в условиях рекламно-газетного кризиса начала XXI века. Книга рассчитана на студентов-международников, аспирантов, исследователей-германистов, всех интересующихся историей и современным состоянием печатных органов ФРГ.
Книга для чтения содержит иллюстративные примеры к принципам подготовки курсовых работ, взятые из текстов курсовых работ по направлению «Международные отношения». Теоретическое объяснение сопровождается фрагментами, при анализе которых студенты учатся не только выявлять и употреблять клише научного стиля речи, но и продуцировать собственные тексты с опорой на имеющиеся образцы.
Эта книга рассказывает о золоте — древнем и современном, об отношении к нему людей различных формаций. Она знакомит с тем, как образовалось золото, каковы его свойства и где оно встречается в природе, какие машины на наших приисках пришли на смену бутаре и промывочному лотку. В заключение говорится об использовании золота в технике сегодняшнего и завтрашнего дня.
В монографии рассматривается институт лишения свободы как родовое понятие и виды наказания, связанные с изоляцией осужденного от общества.В настоящей работе предпринята попытка теоретико-правового конструирования видов лишения свободы: тюремного заключения на срок или бессрочно; содержание в исправительной колонии открытого типа для отбывания заключительного этапа тюремного заключения; содержания в воспитательном центре несовершеннолетних заключенных.Для студентов, аспирантов, профессорско-преподавательского состава юридических ВУЗов, научных сотрудников, исследующих современные проблемы уголовного наказания.
Лиза Фельдман Барретт, известная ученая, занимающаяся исследованиями мозга, развенчивает мифы, настолько плотно укоренившиеся в нашем сознании, что многие годы они кажутся нам неопровержимыми научными фактами. Небольшие, интересные и понятные эссе (плюс одна короткая история об эволюции мозга) откроют вам дверь в удивительный мир человеческого разума. Вы узнаете, как начал формироваться мозг, какова его структура (и почему это важно понимать), как ваш мозг взаимодействует с мозгом других людей и создает всю ту реальность, в которой вы живете.
Если вы сомневались, что вам может пригодиться математика, эта книга развеет ваши сомнения. Красота приведенных здесь 10 уравнений в том, что пронизывают все сферы жизни, будь то грамотные ставки, фильтрование значимой информации, точность прогнозов, степень влияния или эффективность рекламы. Если научиться вычленять из происходящего данные и математические модели, то вы начнете видеть взаимосвязи, словно на рентгене. Более того, вы сможете управлять процессами, которые другим кажутся хаотичными. В этом и есть смысл прикладной математики. На русском языке публикуется впервые.
Популяризатор науки мирового уровня Стивен Строгац предлагает обзор основных понятий матанализа и подробно рассказывает о том, как они используются в современной жизни. Автор отказывается от формул, заменяя их простыми графиками и иллюстрациями. Эта книга – не сухое, скучное чтение, которое пугает сложными теоретическими рассуждениями и формулами. В ней много примеров из реальной жизни, которые показывают, почему нам всем нужна математика. Отличная альтернатива стандартным учебникам. Книга будет полезна всем, кто интересуется историей науки и математики, а также тем, кто хочет понять, для чего им нужна (и нужна ли) математика. На русском языке публикуется впервые.
Если упражнения полезны, почему большинство их избегает? Если мы рождены бегать и ходить, почему мы стараемся как можно меньше двигаться? Действительно ли сидячий образ жизни — это новое курение? Убивает ли бег колени и что полезнее — кардио- или силовые тренировки? Дэниел Либерман, профессор эволюционной биологии из Гарварда и один из самых известных исследователей эволюции физической активности человека, рассказывает, как мы эволюционировали, бегая, гуляя, копая и делая другие — нередко вынужденные — «упражнения», а не занимаясь настоящими тренировками ради здоровья. Это увлекательная книга, после прочтения которой вы не только по-другому посмотрите на упражнения (а также на сон, бег, силовые тренировки, игры, драки, прогулки и даже танцы), но и поймете, что для борьбы с ожирением и диабетом недостаточно просто заниматься спортом.