Основы реальности. 10 фундаментальных принципов устройства Вселенной [заметки]

Шрифт
Интервал

1

Перевод Ольги Юрченко. Прим. ред.

2

Отсылка к лекции Ричарда Фейнмана «Внизу полным-полно места: приглашение войти в новую область физики», прочитанной в Калтехе в 1959 году. Новая область физики — то, что сейчас называется нанотехнологией. Перевод лекции на русский язык см.: Российский химический журнал (Журнал Всесоюзного химического общества им. Д. И. Менделеева). 2002. Т. XLVI. № 5. Прим. пер.

3

Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС, англ. Transcranial magnetic stimulation, TMS) — метод, позволяющий неинвазивно стимулировать кору головного мозга при помощи коротких магнитных импульсов. Прим. ред.

4

Альваро Паскуаль-Леоне (р. 1961) — испано-американский профессор неврологии в Гарвардской медицинской школе, с которой он работает с 1997 года. Прим. ред.

5

Перевод С. Маршака. Прим. ред.

6

Этим термином называют изменения, произошедшие в организации науки в индустриальных странах во время и после Второй мировой войны. Большая наука характеризуется большими проектами, требующими больших инвестиций (от государства или группы государств) и создания больших коллективов ученых из разных стран. Прим. пер.

7

Это положение сформулировано в виде первого закона Кеплера: каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. Прим. ред.

8

Это положение нашло отражение во втором законе Кеплера: каждая планета движется в плоскости, проходящей через центр Солнца, причем за равные промежутки времени радиус-вектор, соединяющий Солнце и планету, описывает собой равные площади. Прим. ред.

9

Ньютон И. Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света / пер. с 3-го англ. изд. 1721 г. с прим. С. И. Вавилова. 2-е изд., просм. Г. С. Ландсбергом. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. Прим. ред.

10

Ньютон И. Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света / пер. с 3-го англ. изд. 1721 г. с прим. С. И. Вавилова. 2-е изд., просм. Г. С. Ландсбергом. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. Цит. по: Wellfast R. S. Never at Rest: A Biography of Isaac Newton. Cambridge University Press, 1983. Р. 643. Прим. ред.

11

Pierce J. R. An Introduction to Information Theory: Symbols, Signals & Noise (Dover Books on Mathematics). New York, 1980. Прим. ред.

12

В английском тексте употреблено выражение to be born again — библейский термин «рождение свыше» — воскресение духовно мертвого человека для новой жизни с Богом. Прим. пер.

13

Перевод К. И. Чуковского. Прим. пер.

14

Бутстрап-методы — это методы, основанные на принципе повторения и самоподдержки без воздействия извне. Прим. пер.

15

В английском тексте swallowed like a speck. Цитата из книги Оуэна Колфера (Eoin Coffer, Screwed), которая не переведена на русский язык. Прим. пер.

16

Hipparcos — акроним от High Precision Parallax Collecting Satellite, что значит «высокоточный спутник для сбора параллаксов». Прим. пер.

17

Сириус (лат. Sirius) — звезда созвездия Большого Пса и ярчайшая звезда ночного неба. Сириус является двойной звездой: видимая звезда (Сириус А) и звезда-компаньон (белый карлик Сириус B) вращаются вокруг общего центра масс. Прим. ред.

18

Можно выразиться более поэтично: это звезды, создающие одинаковые, вплоть до полной яркости, радуги. Прим. авт.

19

Основополагающая теоретическая работа Леметра предвосхитила экспериментальные результаты Хаббла. Прим. авт.

20

Blinded by the Light — песня, написанная американским автором-исполнителем Брюсом Спрингстином в 1972 году. Прим. ред.

21

В то время в науке господствовала модель атома Томсона (предложенная в 1904 году), в которой атом рассматривался как положительно заряженное облако большого размера с вкраплениями электронов внутри. Прим. науч. ред.

22

Rutherford E., Ratcliffe J. A. Forty Years of Physics // Background to Modern Science. Cambridge University Press, 1938. Прим. ред.

23

Планетарная модель атома Резерфорда. Прим. науч. ред.

24

Из стихотворения «Улисс», перевод К. Д. Бальмонта. Прим. пер.

25

Из стихотворения «Второе пришествие», перевод В. Савина. Прим. пер.

26

Теория Рамсея — раздел математики, изучающий условия, при которых в произвольно формируемых математических объектах обязан появиться некоторый порядок. Задачи в теории Рамсея обычно звучат в форме вопроса: «Сколько элементов должно быть в некотором объекте, чтобы гарантированно выполнялось заданное условие или существовала заданная структура?» Прим. ред.

27

Ramsey F. The Foundations of Mathematics and Other Logical Essays. Martino Fine Books, 2013. Reprint of 1931 edition. Прим. пер.

28

Перевод О. Колесникова по изданию 1937 года; см. сайт Avidreaders.ru. Прим. пер.

29

Луций Анней Сенека. Философские трактаты / пер. с лат. и коммент. Т. Ю. Бородай. 2-е издание. СПб.: Алетейя, 2001. Прим. пер.

30

Блаженный Августин. Исповедь / пер. М. Е. Сергеева. СПб.: Наука, 2013. Прим. пер.

31

Несомненно, требуется большое терпение, чтобы измерять дни в ударах пульса. Но, чтобы точнее определять время днем, можно использовать изменение длины тени. Прим. авт.

32

Здесь слово «темп» следует понимать в его основном значении — как временную определенность какого-либо процесса. Прим. пер.

33

Который, вообще говоря, может изменяться в разные периоды истории. Так, относительное количество изотопов >14C к 1963 году (подписанию Московского договора о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере) выросло по сравнению с 1945 годом практически в два раза из-за огромного количества испытаний атомного оружия и, как следствие, радиоактивного загрязнения окружающей среды. Прим. ред.

34

Элиот Т. С. Полые люди / сост. В. Л. Топоров. СПб.: ООО «Издательский Дом “Кристалл”», 2000. Прим. пер.

35

Стабильность часов — отношение отклонения измеренного времени к точному прошедшему времени. Прим. пер.

36

В научной фантастике портал — это проем, соединяющий два отдаленных места, разделенных пространством и временем. Кротовая нора — гипотетическая топологическая особенность пространства-времени, представляющая собой в каждый момент времени «туннель» в пространстве. Варп-двигатель — двигатель звездолетов, основанный на искривлении пространства и позволяющий перемещаться со скоростью, превышающей скорость света. Прим. пер.

37

«Твердая» научная фантастика — поджанр научной фантастики, где основное внимание уделяется вопросам науки и техники. Прим. пер.

38

Фейнман Р., Лейтон Р., Сендс М. Современная наука о природе. Законы механики. Пространство. Время. Движение. М.: АСТ, 2019. Т. 1. (Фейнмановские лекции по физике). Прим. пер.

39

В философии атрибут — существенный, неотъемлемый признак предмета. Прим. пер.

40

Магическое мышление — убеждение о возможности влияния на действительность посредством символических психических или физических действий и/или мыслей. Прим. пер.

41

Данилов Ю. А. Ньютон и Бентли // Вопросы истории естествознания и техники. 1993. № 1. Прим. пер.

42

Здесь мы вместе с Ньютоном забежали вперед и коснулись главной темы главы 4. Прим. авт.

43

«Матрица» (англ. The Matrix) — научно-фантастический боевик, снятый братьями Вачовски. Фильм вышел на экраны США в 1999 году и положил начало трилогии фильмов, а также комиксам, компьютерным играм и аниме по мотивам. Прим. ред.

44

Super Mario — серия компьютерных игр в жанре платформер, издаваемых компанией Nintendo; часть медиафраншизы Mario. Первая игра в серии — Super Mario Bros. — вышла в 1985 году. Прим. ред.

45

Разумный замысел (англ. intelligent design, ID) — одно из направлений креационизма, в рамках которого утверждается, что живые организмы были созданы неким «разумным творцом» в их нынешней (или близкой к нынешней) форме. Научным сообществом «разумный замысел» признается псевдонаучной концепцией. Прим. ред.

46

Демокрит в его фрагментах и свидетельствах древности / под ред. и с коммент. Г. К. Баммеля. М.: ОГИЗ; Государственное социально-экономическое издательство, 1935. Прим. пер.

47

Цветной заряд — квантовое число в квантовой хромодинамике, приписываемое глюонам и кваркам. Название не имеет отношения к цветам, которые мы видим в повседневной жизни. Прим. ред.

48

Заметим, что при этом изменение направления оси вращения оказывается перпендикулярным приложенной силе. Прим. ред.

49

Сегодня мы понимаем, что, прилагая очень сильное электрическое поле — или, другими словами, подавая большую разность потенциалов на трубку, — мы ионизируем атомы, обдирая с них электроны, и заряженные частицы двигаются в приложенном поле, создавая разряд. Прим. авт.

50

Макс Планк (1858–1947) — немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии по физике 1918 года и других наград, член Прусской академии наук с 1894 года, ряда иностранных научных обществ и академий наук. Прим. ред.

51

Роберт Милликен (1868–1953) — американский физик. В 1923 году получил Нобелевскую премию по физике за работы в области фотоэлектрического эффекта и за измерения заряда электрона. Прим. ред.

52

Члены Нобелевского комитета долгое время не решались присудить премию автору столь революционных теорий. В конце концов был найден дипломатичный выход: премия за 1921 год была присуждена Эйнштейну (в ноябре 1922 года) за теорию фотоэффекта, то есть наиболее бесспорную и хорошо проверенную в эксперименте работу; впрочем, текст решения содержал нейтральное добавление: «…и за другие работы в области теоретической физики». Прим. науч. ред.

53

В английском языке слово glue означает «клей». Прим. пер.

54

Кроме того, кварки обладают отличным от нуля электрическим зарядом. Различаются два вида кварков: u-кварки с электрическим зарядом ⅔ и d-кварки, электрический заряд которых равен -⅓. В протоны входят два u-кварка и один d-кварк, так что их суммарный заряд равен ⅔ + ⅔ - ⅓ = 1. Нейтроны состоят из одного u-кварка и двух d-кварков, так что их суммарный заряд равен ⅔ - ⅓ - ⅓ = 0. Прим. науч. ред.

55

При наличии такого пустого места в него может перейти соседний электрон, и в результате дырка переместится. Такое перемещение электронов можно описать физически как перемещение большого ансамбля электронов. Однако куда проще рассматривать перемещение отдельной дырки, приписав ей определенные физические характеристики. Прим. науч. ред.

56

При температурах, близких к нулю градусов по шкале Кельвина, кристаллическая решетка материала-сверхпроводника совершает колебания с определенной частотой и амплитудой. Эти колебания замедляют пары фотонов, распространяющиеся по объему материала, и масса этих фотонов словно увеличивается. Прим. науч. ред.

57

В 1998 году Роберт Лафлин, Хорст Штремер и Дэниел Цуи получили Нобелевскую премию по физике за это открытие. Прим. авт.

58

Терраформирование — изменение климатических условий планеты. Прим. пер.

59

Здесь под «фундаментальными» законами я понимаю законы, которые даже в принципе нельзя вывести из других законов. Законы могут быть крайне важными и ключевыми для понимания природы, но при этом не быть фундаментальными. Хорошим примером является второй закон термодинамики. Прим. авт.

60

Максвелл Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме. М.: Наука, 1989. Т. 1. Прим. пер.

61

Перевод из книги: Вильчек Ф. Красота физики. Постигая устройство природы. М.: Альпина нон-фикшн, 2019. Прим. пер.

62

В русскоязычной литературе принято название «формула Планка». Прим. пер.

63

Часто говорят о четырех фундаментальных взаимодействиях. В рамках данной книги мы можем рассматривать эти термины как синонимы. Прим. науч. ред.

64

Иначе говоря, более убедительно. Прим. авт.

65

Термины «фотонное поле» и «электромагнитное поле» взаимозаменяемы. Прим. науч. ред.

66

Эйнштейн А. Собрание научных трудов: в 4 т. М.: Наука, 1965–1967. Т. 4. С. 275. Прим. пер.

67

Роудс Р. Создание атомной бомбы / пер. Д. Прокофьева. М.: КоЛибри; Азбука-Аттикус, 2020. Прим. пер.

68

В оригинале — игра слов, основанная на том, что термин confinement переводится и как «конфайнмент» — невозможность получения кварков в свободном состоянии, и как «тюремное заключение». Прим. науч. ред.

69

Марри (Мюррей) Гелл-Манн (1929–2019) — американский физик-теоретик, известный своими работами по физике элементарных частиц. Лауреат Нобелевской премии по физике 1969 года за «открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий». Прим. ред.

70

Gell-Mann M. The symmetry group of vector and axial vector currents // Physics (Long Island City, N.Y.). V. 1. 1964. P. 63. Русский перевод из книги: Майлз М. Физика зазеркалья. Новая теория поля и другие вопросы / пер. Д. В. Попова. М.: Пальмира, 2019. Прим. пер.

71

Джордж Цвейг (р. 1937) — американский физик и нейробиолог. В 1964 году предложил гипотезу существования кварков (независимо от Мюррея Гелл-Манна). Прим. ред.

72

А также небольшое количество антикварков, не буду усложнять свой рассказ, чтобы не утомлять вас. Прим. авт.

73

В соответствии с третьим законом движения Ньютона (действие равно противодействию) сила, с которой одно тело действует на другое, равна по величине силе, с которой второе тело действует на первое. Прим. авт.

74

Здесь мы рассматриваем пространство-время как геометрический объект. Добавление времени к пространству означает появление геометрического объекта — пространства-времени, — который, хоть и имеет одну лишнюю размерность по сравнению с пространством, по-прежнему можно рассматривать с помощью геометрических представлений. Прим. авт.

75

Wheeler J., Ford K. Geons, Black Holes and Quantum Foam: A Life in Physics. Norton & Company, 2000. Прим. ред.

76

О них речь пойдет и в приложении к данной книге. Прим. авт.

77

Строго говоря, стандартная модель не включает в себя гравитацию. Именно поэтому в книге будет использоваться введенное автором понятие «Ядро». Прим. ред.

78

Такие гипотетические струны одновременно и очень тонкие, и очень жесткие, поэтому их трудно и обнаружить, и возбудить. Прим. авт.

79

Этот аспект слабых сил обсуждается в главе 8. Прим. авт.

80

В главе 8 мы познакомимся с ним подробнее. Прим. авт.

81

Разоблачение: такие расчеты включают использование законов далеко за пределами той области, где их достоверность проверена, и полученное совпадение только приблизительное. Более консервативный подход к описанию этой ситуации таков: расчеты довольно ясно указывают на подозрительное «совпадение». Прим. авт.

82

Weyl H. Philosophy of Mathematics and Natural Science. Princeton, 1949. Прим. пер.

83

Фримен Дайсон (1923–2020) — американский физик-теоретик, один из создателей квантовой электродинамики. Прим. ред.

84

Я не рассказал о том, как на самом деле появились люди, и не описал, в чем состоит их повестка дня или какой она должна быть. Это огромные темы, но они выходят за рамки этой книги. Прим. авт.

85

Американское крылатое выражение, обозначающее умение или готовность говорящего классифицировать наблюдаемые явления или объекты при отсутствии точного определения. Фраза стала знаменитой после того, как ее в 1964 году использовал член Верховного суда США Поттер Стюарт, чтобы описать свой критерий того, что является порнографией. Прим. науч. ред.

86

Некоторые элементы могут иметь несколько разных изотопов. Их атомы имеют схожие химические свойства, но их ядра содержат разное количество нейтронов. Мы уже встречались с изотопами ранее, в главе 2, когда обсуждали радиоуглеродную датировку. Прим. авт.

87

Отсылка к «Песни о себе самом», строфа 51. Прим. авт.

88

Термоядерного синтеза. Прим. авт.

89

Полное квантово-механическое описание системы намного сложнее, чем классическое. Мы рассмотрим это подробнее в последней главе. Квантовая система дает нам еще больший простор для работы, но с ним не так-то просто справиться. Квантовая информатика — это передовая область современных исследований. Прим. авт.

90

Наставление, данное Питеру Паркеру его дядей Беном. Питер Паркер — супергерой, известный под именем Человек-паук, из комиксов издательства Marvel Comics, созданных Стэном Ли и Стивом Дитко. Комиксы о Человеке-пауке были адаптированы для кино, телевидения и мультипликации. Прим. ред.

91

Согласно одной из распространенных версий, так называемой гипотезе Альвареса, массовое вымирание динозавров и многих других видов живых существ на границе мелового и палеогенового периодов было вызвано падением большого астероида на Землю примерно 66 миллионов лет назад. Прим. ред.

92

Не меньшую опасность представляют собой и биологические эксперименты, в особенности в военных целях. Рукотворные вирусы могут стереть человечество с лица Земли не менее эффективно, чем термоядерная война. Прим. науч. ред.

93

Эдвин Хаббл (1889–1953) — один из наиболее влиятельных астрономов и космологов XX века, внесший решающий вклад в понимание структуры космоса. Прим. ред.

94

В русской версии «Своя игра». Прим. пер.

95

Здесь мы имеем в виду, что ответы «хорошие», если их легко сформулировать, они математически точны и согласуются с наблюдениями. Прим. авт.

96

Здесь мы считаем непреложным факт, что, когда мы пускаем время вспять, действуют те же самые фундаментальные законы физики. Это почти так и есть — хотя и не совсем. Почему? Этой грандиозной загадкой мы займемся в главе 9. Прим. авт.

97

Это будет позже объяснено в приложении к книге. Прим. авт.

98

Иными словами, согласуется со всеми другими доказательствами и вместе с ними укладывается в общую картину процесса. Прим. авт.

99

Арно Пензиас (р. 1933) и Роберт Уилсон (р. 1936) — американские физики, лауреаты Нобелевской премии 1978 года за «открытие микроволнового реликтового излучения». Прим. ред.

100

Нам нужно быть осторожными с ядерным синтезом в звездах, где происходят превращения атомных ядер, которые мы обсуждали выше. Прим. авт.

101

Об этом можно прочитать в приложении к книге. Прим. авт.

102

Круглый воздушный шарик будет выглядеть намного более плоским, если надуть его до размеров Земли. Прим. авт.

103

Отдельные гравитоны, вероятно, невозможно зарегистрировать с помощью современных технологий, но кумулятивное действие множества гравитонов, заполняющих небо, зарегистрировать вполне реально. Прим. авт.

104

Кристаллы времени (временные кристаллы) — это физические системы, которые спонтанно входят в устойчивые циклы поведения. Я предложил эту концепцию в 2012 году, и с тех пор было найдено много интересных примеров таких систем, как теоретических, так и экспериментально реализованных. Прим. авт.

105

Как мы обсуждали ранее, в единых теориях предполагается, что протоны нестабильны. В них также предполагается существование превосходных «катализаторов» распада протонов — так называемых магнитных монополей или, возможно, космических струн. Таким образом, эти предположения не совсем беспочвенны. Прим. авт.

106

Аксионы, в принципе, могут вступать в реакции горения, но энергия, которую вы сможете получить таким образом, ничтожна по солнечным стандартам, так что это, похоже, последняя отчаянная попытка. Прим. авт.

107

«Вавилонская библиотека» (исп. La biblioteca de Babel) — рассказ аргентинского писателя Хорхе Луиса Борхеса, в котором он описывает особую вселенную-Библиотеку. В ней нет двух одинаковых книг. В каждой книге используется 25 символов. Хотя процент осмысленных книг от общего количества очень небольшой (так как книги представляют собой комбинаторный перебор всех возможных вариантов 25 знаков), такие книги потенциально содержат абсолютно все созданные и даже несозданные человечеством тексты. Прим. ред.

108

Платон. Государство. Книга VII. Прим. пер.

109

Перевод М. Немцова. Прим. ред.

110

Эту цифру трудно определить однозначно, поскольку есть области мозга, где, например, интегрируется информация от нескольких органов чувств. Прим. авт.

111

Существует несколько видов аномального восприятия цвета, ошибочно называемого цветовой слепотой или дальтонизмом, которые не так уж редки. Около 95% людей имеют схожее цветовое зрение, для чего у них имеется три типа схожих колбочек. Теоретически есть основания по генетическим причинам считать, что значительная часть людей, особенно матери и полные сестры мужчин с наиболее распространенной цветовой аномалией, имеют четыре типа колбочек. У этих «тетрахроматов» может быть сверхнормальное цветовое зрение. Но, насколько мне известно, прямых свидетельств этому на редкость мало. Прим. авт.

112

Отряд включает множество разнообразных родственных видов. Существует более 450 известных видов креветок-богомолов. Прим. авт.

113

Вернее сказать, мы думаем, что умеем. Прим. авт.

114

Кроме Хиггса, авторами теории были еще несколько других ученых. Здесь не место, да и я не специалист в данной области, чтобы излагать запутанную историю возникновения теории. Прим. авт.

115

Пучки электронов, антиэлектронов (позитронов), антипротонов, фотонов, и различных атомных ядер, и даже нейтрино, и антинейтрино — все они использовались на ускорителях высоких энергий в различных видах экспериментов. Открытие частиц Хиггса было сделано с помощью двух встречных пучков протонов. Прим. авт.

116

Пары фотонов образуются и в результате других процессов, но только в результате реакций с образованием частицы Хиггса могут появиться пары с характерными значениями энергии и импульса. Сравнивая скорость генерации пар с нужными значениями энергии и импульса и скорость генерации прочих пар, то есть резонансные и нерезонансные пары, мы и определяем «избыток» нужных реакций. Прим. авт.

117

Одна их общая черта заключается в том, что и электромагнитные, и гравитационные волны движутся со скоростью света. Прим. авт.

118

Райнер Вайсс (р. 1932) — американский физик, специалист в области лазеров и лазерной интерферометрии, один из основателей научной коллаборации LIGO. Лауреат Нобелевской премии по физике 2017 года. Прим. ред.

119

В последнем варианте LIGO — на расстоянии четырех километров. Прим. авт.

120

Перевод В. Британишского. Прим. ред.

121

Подробнее об этом мы поговорим в заключительной главе. Прим. авт.

122

Я знаю, что эти два предложения являются грубым описанием очень сложной реальности. Они по сути правильны, и их мне достаточно, чтобы донести свою мысль. Прим. авт.

123

Конечно, тут же возникает естественный вопрос, почему такое происходит. В главе 6 и главе 7 мы обсудили некоторые соответствующие идеи, в частности инфляцию и зарождение сложности внутри простоты. Прим. авт.

124

Или же ребенок уснет… Прим. авт.

125

Джеймс Кронин (1931–2016) и Вал Фитч (1923–2015) — американские физики, лауреаты Нобелевской премии по физике 1980 года за «открытие нарушений фундаментальных принципов симметрии в распаде нейтральных K-мезонов». Прим. ред.

126

K-мезоны — очень нестабильные, сильно взаимодействующие частицы (адроны), свойства которых могут быть изучены (и были подробно изучены) на ускорителях высоких энергий. Это самые легкие адроны, содержащие странные кварки (s). Прим. авт.

127

Макото Кобаяси (р. 1944) и Тосихидэ Маскава (1940–2021) — японские физики, лауреаты Нобелевской премии по физике 2008 года. Прим. ред.

128

Конечно, никакие научные принципы не священны, то есть не являются догмами в теологическом смысле. Но если теория относительности, квантовая механика или локальность окажутся неверными, нам нужно будет многому переучиваться, потому что сейчас эти принципы очень хорошо работают и многое объясняют. Другими словами, они, вероятно, ближе ко дну, чем Т-инвариантность. Прим. авт.

129

Подробнее об этих «бонусных» частицах см. в приложении к книге. Подробности не имеют решающего значения для дальнейшего изложения. Прим. авт.

130

Роберто Печчеи (1942–2020) — американский физик-теоретик итальянского происхождения, известный своими работами по физике элементарных частиц. Хелен Куинн (р. 1943) — австралийский физик элементарных частиц и педагог, внесший большой вклад в обе области. Прим. ред.

131

Как мы вскоре увидим, разница с нулем как раз и могла бы снабдить Вселенную темной материей. Прим. авт.

132

Джон Коуч Адамс (1819–1892) — британский математик и астроном, предсказал существование и местоположение Нептуна, используя только математику. Урбен Леверье (1811–1877) — французский математик, занимавшийся небесной механикой, большую часть своей жизни проработавший в Парижской обсерватории. Прим. ред.

133

Принцип минимализма в науке, утверждающий, что не следует без необходимости вводить лишние сущности, то есть не следует объяснять сложно то, что может быть объяснено просто. Прим. пер.

134

Когда частицы движутся слишком быстро, они сглаживают рост гравитационной нестабильности, и мы получаем модели вселенных, непохожие на нашу. Прим. авт.

135

Стивен Вайнберг независимо от меня тоже понял это. Прим. авт.

136

А также о космической асимметрии между материей и антиматерией. Прим. авт.

137

Ласкер, кроме того, опубликовал важную работу в области чистой математики. Прим. авт.

138

В предыдущем обсуждении соотношения неопределенности я говорил о паре положение — скорость. В физической литературе принято — и по техническим причинам более корректно — говорить об импульсе вместо скорости. Отметив это в сноске, я продолжу говорить о скорости, поскольку для большинства людей она звучит более привычно. Прим. авт.

139

Свойства системы как целого, которых нет у отдельных ее элементов. Прим. пер.

140

Эти два клише, характерные для научно-популярной журналистики, меня крайне раздражают. Прим. авт.

141

Археоптерикс — вид, в котором соединялись черты динозавров, прикованных к земле, и птиц, полетом которых в небе мы восхищаемся сегодня. Прим. авт.

142

Фрэнсис Крик (1916–2004) — британский молекулярный биолог, биофизик и нейробиолог. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1962 года. Прим. ред.

143

Точнее, никому не удалось убедить кого-либо, что ему это удалось. Прим. авт.

144

Это третье отрадное свойство электрического заряда. Физики, несколько конфузясь, говорят, что он «квантован». Прим. авт.

145

Вольфганг Паули (1900–1958) — швейцарский физик-теоретик, работавший в области физики элементарных частиц и квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике 1945 года. Прим. ред.

147

Исидор Айзек Раби (1898–1988) — американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 1944 года за «резонансный метод измерений магнитных свойств атомных ядер». Прим. ред.


Еще от автора Фрэнк Вильчек
Тонкая физика. Масса, эфир и объединение всемирных сил

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.


Красота физики. Постигая устройство природы

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.


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.


Как рождаются эмоции

Как вы думаете, эмоции даны нам от рождения и они не что иное, как реакция на внешний раздражитель? Лиза Барретт, опираясь на современные нейробиологические исследования, открытия социальной психологии, философии и результаты сотен экспериментов, выяснила, что эмоции не запускаются – их создает сам человек. Они не универсальны, как принято думать, а различны для разных культур. Они рождаются как комбинация физических свойств тела, гибкого мозга, среды, в которой находится человек, а также его культуры и воспитания. Эта книга совершает революцию в понимании эмоций, разума и мозга.


Десять уравнений, которые правят миром. И как их можете использовать вы

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.


Бесконечная сила

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.


Парадокс упражнений

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.