ТИРРИНГ В.*
ЭВОЛЮЦИОНИРУЮТ ЛИ ЗАКОНЫ ПРИРОДЫ?
THIRRING W.
Do the laws of nature evolve?//Science in the context of human culture II, scientific meet., Sept.30-Oct.4, 1991. — Vatican City, 1997. — P.191-204.
Вальтер Тирринг (Институт теоретической физики Венского университета, Австрия) пишет, что в физике в настоящее время считается, что ей известны все законы, которые описывают каждую деталь материального мира, от самых малых до колоссальных. Поэтому мало удивляет тот факт, что не существует явлений, противоречащих законам физики; как только обнаруживаются такие случаи, физика предпринимает необходимые изменения в теориях, чтобы описать и эти новые явления. Удивительно, что в этом процессе постепенного расширения законы становятся все более объемными и общими, более простыми и симметричными, чем старые. Пример — замена классической механики атомных систем квантовой, в которой классическая механика присутствует в качестве предельного случая.
Успехи современной физики наводят на мысль о существовании всеобъемлющей Теории Всего («Urgleichung», по терминологии В.Гейзенберга). Законы физики представляются формирующими пирамиду, в которой законы более высокого уровня содержат законы более низкого уровня как частные или предельные случаи. Например, механика Ньютона является частным случаем механики Эйнштейна. На вершине этой пирамиды находится Urgleichung.
Автор выступает против этой концепции, предлагая свою точку зрения, базирующуюся на трех положениях: 1) законы более низкого уровня не определены полностью законами верхнего уровня, хотя и не противоречат им; то, что является фундаментальным фактом на одном уровне, может быть случайностью при рассмотрении с верхнего уровня; 2) законы зависят скорее от обстоятельств, в которых они применяются, чем от законов, лежащих в пирамиде выше; 3) пирамида законов эволюционирует вместе с Вселенной; некоторые современные законы не существовали в ее начале.
Предположения автора не имеют строгого математического доказательства, они являются следствиями современного знания и их можно проиллюстрировать примерами. Тот факт, что мы живем в мире с одним временным и тремя пространственными измерениями, является основой наших теорий. Однако сегодня мы знаем, что в самом начале наш мир имел гораздо большее число измерений и что только три из них сильно расширились из-за некоторой анизотропии. Остальные измерения скомпактифицировались, и сегодня их следы можно наблюдать лишь во внутренних симметриях элементарных частиц. Возможность расщепления на 4+x измерений никак не отражена в совершенно симметричном по всем измерениям «Urgleichung».
Хотя скомпактифицированное пространство, скрученное
до 10-33 см, не имело выделенного направления, его симметрия была нарушена посредством какого-то фазового перехода, и фундаментальное взаимодействие расщепилось на сильное, электромагнитное и слабое. Причина, по которой это произошло, конечно, не определялась первоначальным тепловым равновесием, которое должно было потенциально содержать в себе все законы, проистекающие из любого вида симметрии или какого-либо ее нарушения.
Динамика системы многих тел сильно зависит не от вида взаимодействия между частицами, а от свойства, называемого устойчивостью. Это свойство характеризуется тем, что потенциальная энергия, приходящаяся на одну частицу, ограничена снизу значением, независимым от числа частиц. Если это условие не выполнено, вещество собирается в горячий кластер, который в конце концов превращается в черную дыру. Электроны подчиняются
статистике Ферми, и это обстоятельство является ключевым для устойчивости электромагнитного взаимодействия.
Устойчивость крупных структур, таких как планетная система, управляется резонансами. Если периоды обращения двух планет находятся в резонансе, меньшая из планет выталкивается со своей орбиты. В частности, судьба Земли определяется набором теоретических свойств отношений времен обращения других планет и самой Земли. Она мало зависит от того, меняется ли сила взаимодействия по закону Ньютона или как-то иначе. Чтобы определить, сколько Земля будет наслаждаться солнечным светом, более важна теория чисел, чем теория гравитационного поля.
Далее автор касается так называемого антропного принципа в следующей его трактовке. Было предпринято множество попыток создать сценарии рождения вселенных с разными константами и законами физики. В этих сценариях некоторые из вселенных сразу же схлопывались, а другие — нет. По счастливой случайности в одном из сценариев набор законов и констант оказался таким, что стало возможным возникновение жизни; в этой Вселенной мы сейчас живем. Другие вселенные для нас ненаблюдаемы, и поэтому говорить о них бессмысленно.
Возможен и другой вариант — высокоорганизованные структуры, в частности жизнь, являются настолько общей чертой природы, что даже в мирах с другими законами и константами возникли бы живые существа, функционирующие, вероятно, отличным от нашей органики образом. Например, если бы нейтрон был легче протона, Вселенная представляла бы собой скопление нейтронных звезд. Возможно, что и в ядерной материи, находящейся внутри них, могли бы зародиться высокоорганизованные структуры и жизнь. А так как характерное время взаимодействия в ядерной материи на десять порядков меньше, чем в обычной, эволюция живых организмов происходила бы быстрее. Однако вопрос о том, были бы эти формы жизни разумными, автор обсуждать отказывается, так как наука пока не в состоянии ответить на вопрос об эволюции человеческого духа.
Итак, Теории Всего не существует. Ситуация в физике похожа на ситуацию в математике после Гёделя: существуют истинные законы природы, которые не могут быть выведены из общих теорий, хотя и не противоречат им. Все законы имеют право на существование и ценны для изучения. Однако это не значит, что не нужно выводить из одних законов другие, которые можно вывести, но делать это нужно с должной умеренностью и без непомерных претензий. Никогда не было пирамиды законов: при переходе на более высокий уровень нижний этаж включался в него как особый случай. Ведь когда мы говорим о Теории Всего, мы должны понимать это «все» в рамках современного мышления и существующих теорий, являющихся квантово-механическими. Теории следуют общей схеме: имеются наблюдаемые и состояния, которые дают информацию о системе; наблюдаемые эволюционируют во времени детерминистически. «Детерминистически» означает, что между наблюдаемыми в данный момент времени и в последующие моменты существует соотношение, которое математики называют однозначным. Выражая то же самое на более специальном языке, можно сказать, что временная эволюция является однопараметрической группой автоморфизмов внутри алгебры наблюдаемых. Так как это группа, она обладает свойством обратимости (expresses reversibility). Звучит пугающе, но таково точное выражение уникальности временного развития.
Но состояния — и это является новинкой квантовой механики — таковы, что мы реально не можем предсказать значения всех наблюдаемых с абсолютной достоверностью. Мы не можем сделать это для будущего, потому что не можем сделать и для настоящего. Не только будущее, но и настоящее не детерминированы. Именно это нужно иметь в виду, размышляя о том, что «Urgleichung» определяет «все».
Выше было сказано, что сегодняшние законы не существовали в начале Вселенной. Что значит слово «существовали»? Оно имеет онтологический привкус. Прежде всего даже основа законов, какими мы их знаем и какими они выражаются в пространственно-временном континууме одного временного и трех пространственных измерений, может быть случайным, историческим результатом того, что случилось в прошлом. Некоторые теории были сформулированы в соответствии с тем, что Вселенная изначально имела гораздо большее число измерений. Вселенная расширялась, но почему-то делала это весьма асимметричным образом: расширение остановилось во многих измерениях, которые потом скомпактифицировались, так что наблюдаемые сегодня измерения — это только те, которые продолжают расширяться.
Весь сценарий, по которому мы живем в одном временном и трех пространственных измерениях, может быть результатом случайности. В первоначальном расширении
многомерного пространства существовала асимметрия, не записанная в Urgleichung, которое абсолютно симметрично и не различает особых направлений. Но случилось так, что из-за первоначальной асимметрии большинство измерений скомпактифицировалось, и мы сейчас живем в наших четырех измерениях, хотя процесс расширения мог пойти и по другому пути.
Следующий шаг в этой «сказке» состоит в том, что теперь Вселенная стала почти полностью четырехмерной с остальными свернувшимися измерениями, скрытыми в виде внутреннего пространства элементарных частиц. Первоначальная симметрия в этом маленьком пространстве также была нарушена в результате некоторого фазового перехода. По таинственной причине некоторые внутренние направления стали более предпочтительными, чем другие, и сейчас они проявляются в различных взаимодействиях элементарных частиц.
Если верить, что первоначальное состояние, или Большой Взрыв, было чем-то очень горячим, то можно показать, что тепловое равновесие не содержало информации о том, как произошло расщепление взаимодействий. Оно было, насколько известно из теории, полностью неопределенным с самого начала. Предположительно существовало тепловое равновесие, но в то время не было наблюдателя, чтобы это установить.
Наши теории являются неопределенными и в следующем смысле: даже если бы наблюдатель присутствовал во время рождения Вселенной и измерил ее физические условия самым лучшим образом, он не был бы способен предсказать, что случилось при фазовом переходе и как впоследствии расщепились взаимодействия. Причина в том, что мы можем измерить лишь конечное число параметров или, если мы имеем большую систему, мы можем определить лишь некоторые из них, но не все. Мы можем, конечно, выбрать, что мы хотим определить, но максимум, что мы можем сделать, — зафиксировать нахождение начального состояния в некоторой окрестности, заданной набором измеренных параметров. В каждой из этих окрестностей имеется возможность для развития всех видов фазовых переходов, которые могут произойти. Таким образом, эволюция Вселенной не была полностью определена в самом начале.
Urgleichung — это в некотором роде «fata morgana», всегда удаляющийся и недостижимый для нас мираж, который оставляет за собой пирамиду известных законов. Фундаментальными являются те законы, которые справедливы в общем виде (are generally more valid). И устойчивость должна рассматриваться в качестве фундаментального закона до той степени, до которой термодинамика представляет собой общую и наиболее фундаментальную для нас дисциплину.
Антропный принцип трактуют дарвинистически, утверждая: «Хорошо, были многочисленные попытки создания вселенных, имевших различные константы в своих законах физики. Для одних вселенных энергия не была пропорциональна числу частиц, а для других была. В конце концов, по счастливой случайности, набор констант взаимодействия стал таким, что мы можем сейчас здесь жить и размышлять о нашей чудесной Вселенной». Однако если все эти остальные вселенные ненаблюдаемы, то рассуждения о них не имеют в действительности никакой научной ценности. Вы можете верить или не верить в их существование, но проверить это невозможно. Утверждения о них не имеют смысла. Хотя один смысл можно приписать из-за великого чуда: наша Вселенная живет так долго и расширяется в течение столь длительного промежутка времени, что пережила все остальные вселенные. Время, необходимое для создания вселенной, невероятно мало. Оно составляет 10-42. Большая часть вселенных сколлапсировала очень быстро.
Теории самоорганизации хороши настолько, насколько они могут использовать силы, описывающие электроны и ядра, но они являются общими схемами, применимыми в любой ситуации. Можно полагать, что жизнь или, по крайней мере, организованные структуры могут появиться также и при других обстоятельствах. Рассмотрим следующий сценарий: то, что нейтрон немного тяжелее, чем протон, является еще одной исторической случайностью, и мы его не понимаем: ведь заряженная частица обычно тяжелее, чем ее нейтральный двойник, и является тайной, почему в данном случае верно противоположное. Предположим, что все было бы иначе: протон был бы нестабилен, не было бы водорода и существовали бы только нейтроны; они собрались бы в нейтронные звезды, и мир бы выглядел совсем иначе. Повсюду была бы лишь паутина из нейтронных звезд.
Возникает вопрос: были бы мы там? Нам, конечно, известно, что люди построены на основе углерода, и, таким образом, нас бы там не было. Но возможно, что высокоорганизованные структуры могут появиться также и в больших сгустках ядерной материи, и, если бы это было так, их эволюция происходила бы гораздо быстрее, так как
характерный временной масштаб взаимодействия в ядерной материи на десять порядков меньше, чем в обычной.
Законы нижнего уровня зависят скорее от особых обстоятельств, чем от верхнего уровня. Здесь опять же следует упомянуть об устойчивости нашей планетной системы. Она управляется явлением резонанса, здесь существенна степень рациональности или иррациональности отношений между различными частотами обращения планет. Если они иррациональны, то насколько они должны быть иррациональными, чтобы приводить к устойчивости? Ответ дает знаменитая теорема Колмогорова — Арнольда — Мизера, которая утверждает, что стабильность будет существовать, если только отношения частот достаточно иррациональны.
Эта теорема вообще не ссылается на ньютоновский вид силы тяготения. Можно было полагать, что, после того как Ньютон открыл свой закон всемирного тяготения (который в свое время был «Urgleichung»), все должно было бы зависеть от силы тяготения, которая должна объяснить все. Впоследствии, однако, появился новый математический закон о том, как охватить явление резонанса, и это важно для устойчивости. Поэтому скорее теория чисел, чем ньютоновский закон, определяет устойчивость, что очень важно для тех, кто живет на Земле. Закон Ньютона утверждает, что орбита Земли — эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Если бы закон обращения планет был гармоническим, Солнце было бы в центре эллипса. На самом деле это не очень важно для нас: и летом, и зимой разница была бы незаметна. Для нас важна именно устойчивость системы, которая зависит от других факторов.
Полагают, что существует закон, и кто-то может даже идентифицировать его со «словом» из Евангелия от Иоанна: но это «слово», конечно, никогда не станет плотью и, таким образом, никак не может быть тем «словом», о котором писал Иоанн.
Если присоединиться к этой эволюционной концепции законов природы, все законы имеют право на существование и ценны для изучения. В целом ситуация становится более демократичной.
A.Н.Жуков, А.И.Панченко,
B.А.Яковлев
Эта статья является частью цикла «Занимательная картография (Краткое введение в рациональность)»
В статье про свидетельства мы разобрались, почему Карта соответствует Территории (а в другой статье уточнили, что это соответствие никогда не бывает полным). Это происходит, потому что мы подгоняем свою Карту под Территорию. Но вот интересный вопрос: может ли Карта влиять на Территорию? Кажется, нет. И вот почему.
Односторонняя связь
Что произойдёт с Территорией, если Вы дорисуете на её Карте гору? С Территорией от этого не произойдёт ничего. Какие бы изменения Вы не вносили в карту, или даже во все карты, на территории от этого не произойдёт никаких изменений. Карта основана на территории. Не наоборот! А как быть с убеждениями и реальностью?
Референдум о законах
«В науке самые важные места занимают те, кто смог опровергнуть постулаты чьих то убеждений. Особенно основополагающих» Терри Пратчетт.
Именно из-за односторонней связи степень нашей уверенности в убеждениях обязана строго соответствовать балансу достоверных свидетельств. Реальность не подстраивается под наши ожидания. Как раз наоборот: единственный способ привести наши ожидания в соответствие с тем, что будет – это изменить их.
Этот закон никак не может изменить не сила нашей уверенности в убеждениях, ни количество людей, которые так же уверены в этом убеждении. Если два инженера простят друг другу общие ошибки, то обе собранные ими ракеты все равно не полетят! Даже если все инженеры мира соберутся и договорятся считать незначительным некоторое нарушение в сборке ракет и Илон Маск напишет об этом в своём Твиттере, эти ракеты с ошибками все равно не полетят.
Так происходит потому, что реальность не интересуется нашими убеждениями о том, как она должна работать. У неё просто нет такого механизма. Не происходит ничего напоминающего выборы, когда реальность опрашивает, а работает ли сегодня, по мнению людей гравитация? До открытия гравитации, люди падали преимущественно вниз, как и сегодня. И это происходило вне зависимости от их убеждений.
Учёные не решают, какими будут законы природы. Они их просто угадывают. А затем проверяют свои прогнозы, сопоставляя их с реальностью. Кажется, нет никаких оснований полагать, что в обычной жизни эти принципы работают как-то иначе.
План завтрашней территории
Прочитав текст выше Генерал решил, что это дезинформация. Ведь пока противник рисует карты наступления, мы меняем ландшафты. Причём в ручную. Мы что, не можем завтра накопать гору и привести территорию в соответствие с картой, на которой нарисовали гору сегодня? Прикинув количество солдат, минимально необходимого для осуществления данного плана, Генерал всё же решил дочитать текст.
Отвечая на вопрос Генерала, можем ли мы накопать гору завтра: можем. Но это не изменит несоответствие нашей сегодняшней карты и сегодняшней территории. Мы сегодня имеем неточную карту (ведь там, где на территории – равнина, на карте – гора). Можем назвать её планом завтрашней территории. Тогда завтра мы можем затратить конкретное усилие на «подгонку» сегодняшней территории под план завтрашней. Есть одна загвоздка… Для этого нам всё равно сегодня нужна точная карта сегодняшней территории. Карта с нарисованной горой будет планом, только если у Вас есть точная карта без горы. Если Вы с этим не согласны, то Вы вскоре обнаружите себя накапывающим гору посреди океана.
Грани будущего
«Произведение оптимизма на знания — величина постоянная» Лев Ландау.
Мы, наши убеждения и наше поведение – это часть реальности. Наше поведение, конечно же, зависит от наших убеждений. При этом наше текущее поведение активно влияет только на будущую реальность. Причём влияние это строго подчиняется определённым законам, которые вообще никак не зависят от наших убеждений.
Вы можете переместить шарик, взяв его рукой из коробки и переложив в корзину. Вы не можете переместить шарик, подумав: «ага, теперь он в корзине». Хотеть и верить недостаточно (несмотря на сильное желание и искреннюю веру создателей псевдонаучного фильма «Секрет»). Это происходит потому, что в реальности шарик все равно в коробке. И чтобы он оказался в корзине, его НЕОБХОДИМО переместить. То есть совершить действия отличные от изменения Ваших убеждений. Таков закон, верите Вы в него или нет.
Псс. А ещё у меня есть канал в телеграмме.
На пороге тупика: ученые не могут постичь законы природы, потому что это невозможно
Автор:
20 января 2022 12:01
Сегодня все громче раздаются голоса ученых, которые утверждают, что ничего нового про Вселенную мы уже не узнаем — сами законы физики нам этого не позволят…
Более 100 лет назад Альберт Эйнштейн выступил перед Академией наук в Берлине и представил ученым абсолютно новую теорию о пространстве, времени и гравитации — Общую теорию относительности.
Теория 36-летнего ученого без всяких сомнений была шедевром — всего в одной красивой и простой формуле была запечатлена работа всей Всселенной — начиная с того, почему яблоко падает с дерева, заканчивая искривлением пространства и времени.
Источник:
Впрочем, в том же 1915 году появилась еще одна идея, перевернувшая с ног на голову представление о Вселенной. Речь идет о квантовой механике, которая в сравнении с Общей теорией относительности была еще более революционной и объясняла устройство мира на уровне микрочастиц и атомов.
За последние 100 лет с «революции» в физике, ученые, можно сказать, топчутся на месте. И следующие несколько лет являются поворотными в науке — они покажут сможем ли мы постигать тайны Вселенной и дальше, делая новые открытия, или останемся в вечном тупике.
Источник:
Впервые в истории науки ученые столкнутся с вопросами, на которые не смогут найти ответы. И дело не в ущербности человеческого мозга или технологий, а в том, что сами законы физики не позволят получить ответ.
Вселенная чрезвычайно разнообразна и интересна: мы видим звезды, деревья, облака, огромное количество причудливых и удивительных форм жизни на нашей планете. Но и теория относительности, и квантовая механика говорят нам, что Вселенная скучное место — она смертоносна, темна и безжизненна.
И самое главное, противоречие между наукой и тем, что видит человек каждый день перед собой и является острой проблемой фундаментальной физики.
В основе этой проблемы лежат два чрезвычайно опасных числа, которые описывают измеримые свойства Вселенной. И если бы их значения хоть немного отличались — Вселенной, которую мы знаем, попросту бы не существовало.
Источник:
Первое из чисел связано с открытием, сделанным благодаря самому грандиозному научному сооружению — Большому адронному коллайдеру (БАК).
БАК разгоняет субатомные частицы до около световой скорости по кольцу, протяженностью 27 километров. В определенный момент эти частицы сталкиваются друг с другом и гиганские детекторы частиц фиксируют эти столкновения.
4 июля 2012 года физики, работающие с БАК, объявили об открытии новой фундаментальной частицы, которую обнаружили в результате таких столкновений. Частицу назвали бозоном Хиггса.
Источник:
Ученые были чрезвычайно взволнованы этой новостью, ведь бозон Хиггса — частица особенная, доказывающая существование космического энергетического поля.
Чтобы было понятно: поле Хиггса немного похоже на магнитное, за исключением того, что оно абсолютно везде имеет постоянное значение. Мы не можем его потрогать или почувствовать, но если бы его не было, не существовало бы и нас.
Питер Хиггс, предсказавший существование бозона, который еще называют «частицей Бога»
Источник:
Поле Хиггса дает фундаментальным частицам, из которых мы состоим, массу. И если бы поля не существовало, то у частиц не было бы массы и атомы просто не смогли бы сформироваться.
Но в поле Хиггса есть нечто загадочное. Относительность и квантовая механика говорят нам, что у поля Хиггса есть два состояния, как у простого выключателя — вкл/выкл. То есть либо он выключен повсеместно с нулевым значением в пространстве, либо включен, имея невероятно огромное значение.
И в обоих этих случаях атомы не должны существовать, как и все самое интересное в нашей Вселенной. В реальности же, поле Хиггса находится в положении «почти выключено». Не на нуле, но очень близкое к этому значению. В 10 000 триллионов раз слабее, чем его возможное максимальное значение. И это имеет огромную важность — если бы «выключатель» не застрял на положении «почти выкл.», и его значение хоть немного отличалось, то во Вселенной бы не было никаких физических структур.
Вот мы и подошли к первому опасному числу, определяющему силу поля Хиггса.
Источник:
Ученые потратили десятилетия, пытаясь объяснить, почему поле Хиггса имеет такую точную и тонкую настройку, и пришли к нескольким теориям. Не будем вдаваться в суть, но скажем, что одна из этих теорий предполагала, что помимо бозона Хиггса существуют еще несколько фундаментальных частиц, но в БАК их не обнаружили…
Источник:
Благодаря теории Эйнштейна мы знаем, что Вселенная образовалась 13,8 миллиардов лет назад благодаря Большому взрыву и последующему расширению пространства и времени. Первые версии Большого взрыва гласили, что расширение Вселенной со временем замедляется из-за гравитации.
Однако в 1998 году астрономы сделали потрясающее открытие, которое показало, что со временем расширение Вселенной, напротив, только ускоряется, подстегиваемое загадочной силой, названой темной энергией.
Ученые пока не знают, что она из себя представляет, но лучшее объяснение звучит так: темная энергия — это энергия пустого пространства, энергия вакуума.
Источник:
Опираясь на квантовую механику, мы можем рассчитать, насколько сильной должна быть темная энергия. Однако на практике мы получаем совершенно невероятный результат — согласно расчетам, темная энергия должна быть 10 в степени 120 раз сильнее, того значения, которое мы наблюдаем.
Число с 120 нулями
Источник:
Это настолько невероятное число, что его не только невозможно представить, но оно также в триллионы и триллионы раз больше, чем число всех атомов во Вселенной. Но если бы темная энергия обладала такой силой, Вселенной бы попросту не существовало. Второе опасное число, как вы успели догадаться, — сила темной энергии.
В отличие от поля Хиггса, значение этого числа не поддается никакому внятному объяснению.
Таким образом, сочетание общей теории относительности, которая объясняет мир на уровне звезд и галактик вместе с квантовой механикой, объясняющей мир на уровне частиц, должно было объяснить значение этих двух чисел. Но не объясняет.
Теория струн
Источник:
Сам Эйнштейн потратил последние годы жизни на поиск единой теории физики. Но он не справился, как не справились и его последователи. Этой теории нет и поныне. Однако лучшим претендентом на «объяснение всего» является теория струн. Ее основная идея заключается в том, что фундаментальные частицы вовсе не частицы, а крошечные вибрирующие струны энергии, где каждая частота вибрации отвечает определенной частице. Тут можно сделать грубое сравнение с нотами на гитарной струне.
Это очень элегантный и поэтический способ смотреть на мир. Но у него есть большая проблема — теория струн это не одна теория, а целая коллекция. По оценкам, их 10 в 500 степени штук, каждая из которых описывает разную Вселенную с разными законами физики. По мнению критиков, это делает теорию струн ненаучной, ведь ее опровергнуть никак нельзя.
Источник:
Зато сторонники теории видят в этом недостатке свой триумф — что, если все эти 10 в 500 степени различных Вселенных на самом деле существуют? В одной большой мультивселенной?
Источник:
Теория мультивселенной может дать объяснение двум странным и точно настроенным числам, о которых мы говорили выше. В большинстве мест мультивселенной темная энергия настолько сильна, что вселенная разрывается на части или поле Хиггса настолько слабое, что атомы просто не формируются.
А мы живем в одной из вселенных, где два числа «настроены правильно» для того, чтобы формировались звезды, галактики, планеты, жизнь. Ее назвали вселенной Златовласки.
Источник:
Эта теория крайне противоречива, ведь если мы будем следовать ее логике, мы никогда не сможем ответить, почему в большей части мультивселенной нет ничего, а мы живем в одном из немногих мест, в котором законы физики нам позволяют жить и формироваться.
Но самое страшное, что мы, следуя логике этой теории, никогда не сможем проникнуть в другую вселенную с другими законами физики и, следовательно, не сможем узнать существуют ли все эти вселенные.
Источник:
В общем, наше положение крайне печальное. И проблема заключается не в том, существуют ли на самом деле многочисленные миры, а в том, что мы никогда об этом не узнаем наверняка.
Несмотря на то, что теория о мультивселенной существует уже достаточно давно, только в последние несколько лет ученые начали получать некоторые подсказки, подтверждающие эту теорию.
Создание Большого адронного коллайдера давало ученым надежду на множество открытий в фундаментальной физике. Но на деле БАК показал нам бесплодную субатомную пустыню, населенную только одним бозоном Хиггса…
Источник:
Таким образом, признаков новой физики и каких-либо прорывов не видно. Пару лет назад ученые начали гонять частицы в коллайдере с удвоенной силой — они с отчаянием надеются обнаружить хотя бы признаки новых частиц, микро-черных дыр или хотя чего-нибудь.
И если это случится, то научное сообщество, а вместе с ним и все человечество, продолжит путь, проложенный Альбертом Эйнштейном более ста лет назад, и придет к более глубокому пониманию законов природы.
Но если через несколько лет работы БАК не обнаружит ничего нового кроме бозона Хиггса, человечество войдет в новую эпоху в физике. В эпоху, которая ознаменуется тем, что во Вселенной существуют недостижимые для человечества тайны, которые мы просто не сможем никогда постичь. В эпоху, когда у нас есть догадки о существовании мультивселенной, но доказательства лежат за границами досягаемости.
Источник:
Ссылки по теме:
Мегапроекты назло законам природы. Как люди меняют глобальный ландшафт
Люди давно заметили, что этот мир устроен крайне неудобно: реки текут не туда, моря разлились не там, а отдельные куски суши попросту неуместны. Мы расскажем о самых дерзких и масштабных проектах по переустройству ландшафта планеты ради пользы человечества — удачных, неудачных и только планирующихся
Люди давно заметили, что этот мир устроен крайне неудобно: реки текут не туда, моря разлились не там, а отдельные куски суши попросту неуместны. Мы расскажем о самых дерзких и масштабных проектах по переустройству ландшафта планеты ради пользы человечества — удачных, неудачных и только планирующихся.
Соединить океаны
Предлагавшиеся трассы Никарагуанского канала. Канал, проектируемый в наши дни, пройдет по зеленой ветке
Панамский перешеек соединил Северную и Южную Америку около 3 млн лет назад. И почти все это время он никому не мешал. Пока не пришли европейцы. Они сочли, что эта узкая полоса земли представляет большое препятствие для мореплавателей и следует прорыть канал, который разделит материки и сократит морской путь от Нью-Йорка до Сан-Франциско с 22 500 до 9500 км. Однако испанский король Филипп II, услышавший такое предложение в XVI веке, отверг его со словами:
«Что Бог соединил, человек разъединить не может»
Но человек смог.
Правда, не сразу и не то чтобы это далось ему легко. Разговоры о рытье канала велись до конца XIX века, оставаясь бесплодными. Когда же в 1869 году был торжественно открыт Суэцкий канал, разделивший Африку и Евразию, в Париж был вызван руководивший его строительством французский дипломат Фердинанд Мари — именно он договорился с египетским правителем о великой стройке. Вскоре под его началом была создана Всеобщая компания Панамского межокеанского канала, которая продавала акции и смогла собрать деньги на этот мегапроект более чем с 800 000 человек.
Однако все закончилось банкротством и скандалом, а слово «панама» с тех пор стало синонимом мошенничества
На заре XX века проектом вплотную занялись американцы. Они даже добились отделения Панамы от Колумбии, чтобы наконец-то получить в свою собственность «зону земли и земли под водой для сооружения, поддержания, эксплуатации, установления санитарного порядка и защиты упомянутого канала». 70 000 рабочих приняли участие в стройке, которая продолжалась с 1906 по 1914 год. Многие умерли от желтой лихорадки и малярии, хотя предварительно была проведена большая кампания по уничтожению комаров. Десять лет работ, $400 млн, 5600 смертей, и Панамский канал был открыт. Сегодня он приносит доход государству Панама: суда в зависимости от размера платят на проезд от $500 до $2500.
Осушить Средиземное море
После Первой мировой войны немецкий архитектор Герман Зёргель разработал проект «Атлантропа»: он хотел объединить Европу с Африкой и сделать последнюю более подходящей по климату для европейцев. Для этого предлагалось возвести гидроэлектрическую дамбу, перекрыв Гибралтарский пролив. Плотина длиной в 29 км по морскому дну глубиной до 320 км — автору казалось, что это вполне выполнимо, как и строительство второй дамбы, уже через пролив Дарданеллы. За счет этих сооружений вода из Атлантического океана перестала бы поступать в Средиземное море, и уровень воды в нем начал бы неуклонно снижаться: на 1,5 м в год. Но такие темпы осушения Зёргеля не устраивали: он предложил перекачать воду по специальному каналу и перебросить ее в Сахару, создав там искусственное море — Сахарское. По расчетам автора проекта, уже через несколько десятилетий уровень Средиземного моря понизился бы на 200 м.
Плюсами такого вмешательства в природу могли стать изобилие дешевой электроэнергии, новые земли для сельского хозяйства, в том числе в Сахаре, общий суперконтинент — Атлантропа, в котором хозяевами стали бы европейцы
Реку Конго предполагалось затопить и создать Конголезское море для улучшения местного климата, чтобы приезжим бледнолицым туристам не было слишком жарко на африканских курортах. Специалисты Северной Европы проект в основном одобряли, а вот жители Южной были категорически против, так как не представляли жизни без любимого Средиземного моря.
Об Атлантропе в 1920-е годы шли горячие споры, и они достигли ушей Гитлера. Но, придя к власти, он запретил пропаганду идей Зёргеля, так как уже имел свой план расширения территорий: не на юг, а на восток, и не мирный, а военный
Проект Зёргеля не казался нелепой утопией, так как подкреплялся данными геологов о далеком прошлом, когда Африка и Евразия представляли собой один материк, а на месте Средиземного моря простиралась обширная и плодородная низменность с двумя большими закрытыми морями-озерами. Специалисты утверждают, что от Альп до Туниса можно было тогда пройти по суше: по цветущим лугам, которые стали теперь дном моря. Так почему бы не вернуть все назад, подумал ученый. Однако в те годы некому было вложить $8 млрд долларов, которые требовались по расчетам проектировщика, а вскоре грянула Вторая мировая война и европейцам стало совсем не до климата.
Превратить море в плодородные земли
В списке семи чудес света современного мира, который составляло Американское общество гражданских инженеров, отметились два голландских проекта: «Дельта» и «Зёйдерзе». Это крупнейшие инженерные разработки Нидерландов, осуществленные в XX веке. С их помощью страна защитила себя от наводнений и расширила площадь плодородных земель.
Идея о том, что нижние земли в бассейне рек Рейн, Маас и Шельда нужно защищать от половодий, высказывалась еще в XVII веке, но тогда этот план был технически неосуществим. Инженер Корнелис Лели детально разработал проект, который должен был превратить залив Зёйдерзе в озеро Эйсселмер в конце XIX века. Позже он стал министром и воплотил свои задумки в жизнь — к этому голландцев подтолкнуло разрушительное наводнение 1916 года. С 1920 года возводилась система дамб и велись масштабные работы по осушению и дренажу земли.
Были поставлены три цели: защита Центральных Нидерландов от стихии Северного моря, увеличение поставок продовольствия путем создания новых сельхозугодий и улучшение управления водными ресурсами путем создания пресноводного озера на месте соленого залива. Часть водоема Эйсселмер была отгорожена дамбой, и с этой территории выкачивалась вся вода. В результате возникли польдеры — плодородные участки побережья. Невероятными усилиями нидерландцам удалось отвоевать у моря 1650 км² земли — на этом месте теперь находится провинция Флеволанд.
Завершив проект «Зёйдерзе», голландское правительство взялось за второй эпохальный долгострой — «Дельту». С 1950 по 1997 год в дельте реки Рейн возводились дамбы, шлюзы и штормовые барьеры. Цель заключалась в уменьшении длины побережья и превращении эстуариев в пресноводные озера. Крупнейший инженерный проект по защите от наводнений включает 2400 км основных и 14 080 км вспомогательных дамб, а также более 300 строений. Хотя «Дельта» была завершена в 1997 году, ведется речь о достройке дамб в высоту и ширину в связи с повышением уровня моря, которое случится в будущем по причине глобального потепления.
Таковы реализованные или неудачные замыслы по изменению природного ландшафта. А какие мегапроекты ждут нас в будущем?
Соединить Шотландию и Норвегию
По расчетам экспертов, в ближайшие сто лет уровень океана поднимется до 10 м. Совсем недавно в тех же Нидерландах был придуман еще один проект по защите жителей всей Европы. Океанограф Шурд Грускамп из Нидерладнского королевского института морских исследований предложил построить прочную дамбу длиной 475 км между Норвегией и Шотландией, а заодно возвести вторую — длиной 160 км через пролив Ла-Манш.
В таком случае можно защитить половину Европы (более 25 млн человек) от неуклонно поднимающейся воды, считает ученый
Стоимость строительства, по его расчетам, составляет €250–500 млрд, то есть всего 0,1% от валового внутреннего продукта всех стран, которых в будущем спасет эта дамба.
Технически проект осуществим. Максимальная глубина Северного моря между Францией и Англией едва достигает 100 м. Средняя глубина моря между Шотландией и Норвегией составляет 127 м, а максимальная — 321 м у самого побережья Норвегии. «В настоящее время мы имеем возможность строить стационарные платформы на глубинах, которые превышают 500 м, поэтому такая плотина тоже кажется осуществимой, — говорит Грускамп. — Но кроме того, что мы предлагаем возможное решение проблемы, наш проект экстремальной плотины является предупреждением. Он демонстрирует огромный масштаб проблемы, нависшей у нас над головой».
Авианосцы в Черном море?
Турция всерьез собирается прорыть еще один выход из Черного моря — дополнительный канал неподалеку от Босфора. Об этом намерении глава государства решительно объявил еще в 2011 году. Дискуссии о проекте вот-вот перейдут в фазу активного строительства. Еще не построенный канал уже получил название «Стамбул» и сроки дедлайна. По плану он должен быть завершен к 2023 году, а именно к 100-летнему юбилею со дня основания Турецкой Республики. Недавно Реджеп Эрдоган вновь твердо заявил о намерении прорыть дублер Босфора.
Основная заявляемая цель этого проекта — разгрузка морского трафика через Босфор и снижение рисков, связанных с прохождением нефтяных танкеров в черте города. Согласно проекту, канал «Стамбул» должен соединить Мраморное море с Черным вдали от столицы Турции. Его расчетная длина составляет 45–50 км, ширина — 150 м, глубина — 25 м, предполагаемая стоимость — $10 млрд.
С точки зрения переустройства природы в данном случае изменится немногое, но для мировой политики это станет важным событием. Судоходство в проливах Босфор и Дарданеллы регламентируется Конвенцией Монтрё 1936 года. Этот документ, в частности, регламентирует режим прохода военных кораблей в Черное море. Так, для нечерноморских стран существуют ограничения по тоннажу и классу военных кораблей, которые они могут провести через Босфор, а также по времени пребывания в Черном море (не более 21 суток). Например, Конвенция запрещает проводит через пролив авианосцы. Новые каналы фактически отменяют это соглашение, что неизбежно существенно повлияет на военно-политическую обстановку у южных границ России.
В следующий раз мы расскажем о советских мегапроектах по изменению природы. Следите за обновлениями!
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации
Хотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Если мы находимся в рамках материалистической гипотезы, то полагаем, что человечество – форма движения материи. Так же, как и звезды или планеты. Хотя, конечно, — другая форма.
И если мы считаем, что материя движется в соответствии с некоторыми ее законами, которые мы можем обнаруживать, то, следовательно, полагаем, что и в движении общества (человечества) есть закономерности, какие мы можем открывать. Поскольку с какой бы стати мы полагали, что все формы движения материи подчиняются своим законам, а человеческая – нет?
При этом прежде, чем говорить о собственно законах движения общества, предлагаю вспомнить, что мы называем законами природы. Я считаю это целесообразным, поскольку мне кажется, что им, с одной стороны, придают преувеличенное значение («не моги высказывать в них сомнение»), с другой стороны, наоборот, могут относиться чрезмерно пренебрежительно («ну, какие еще законы движения общества, честное слово»).
Например, возьмем определение Британники: Закон природы – установленное регулярное повторение событий в отношениях или порядке явлений в мире, которое происходит всегда или при некоторых условиях, или в установленной доле случаев.
Или, если упростить: то, что действует всегда, либо происходит регулярно, либо в установленной доле случаев – закон природы. Ускорение свободного падения всегда около 9,8м/с2 – закон природы. За летом приходит осень, за осенью зима – закон природы.
Или, если сократить еще больше и сказать словами Екклезиаста: что было, то и будет. Сто лет назад ускорение свободного падения равнялось 9,8м/с2, и пятьдесят лет назад было таким же, и сейчас такое – значит, и через еще сто лет будет так же. Тысячу лет весна сменяла зиму, значит, и следующие сто лет будет так же.
Мы выявляем законы природы, поскольку полагаем, что мир по каким-то причинам (неизвестным нам) имеет некую стабильность и постоянство. То есть с одной стороны, он всегда меняется (десять лет назад в моем зеркале отражался другой человек), а с другой стороны, он все-таки сохраняется – зовут меня так же, как и раньше. Прошлая зима была не то что нынешняя, но все-таки и то, и другое – зимы.
Рассчитывая, что при всей наблюдаемой нами изменчивости существует и что-то постоянное, мы беремся предсказывать будущее и действовать на основании этого прогноза: в сентябре снять урожай, сложить его в амбар и питаться им зиму, чтобы весной снова посеять. Успехи этих наших надежд налицо: урожаи все больше, интернет все распространеннее.
Но и слабость этого подхода тоже знаем: а с какой, собственно, стати мы решили, что именно ожидаемая нами стабильность и постоянство будут в мире? Понятно, что сотни лет мы наблюдали повторение одних и тех же событий, которое назвали «законами природы». Но откуда следует, что и дальше будет так же? Останется неизменным ускорение свободного падения, будет прежняя смена времен года? Ответа на этот вопрос, разумеется, нет, поскольку нам тут больше не на что опереться. Вернее, ответ один: мы так предполагаем. Мы это постулируем. Берем за аксиому.
При этом нельзя сказать, что законы природы основываются на опыте, а сомнение в них беспочвенно. Поскольку точно так же в опыте нам дано, что очень многое существует-существует и действует-действует, а потом прекращается. Как говорится, «это было навсегда, пока не кончилось».
Точно так же в опыте нам дано, что для выявления закономерности или ее отсутствия необходимо наблюдать события достаточно долгое время. Мы наблюдаем год за годом и соглашаемся, что за осенью обязательно придет зима. Но если некто будет наблюдать шестьдесят дней зимы и, экстраполируя этот свой опыт, заявит «Теперь всегда будет снег – он был и десять дней назад, и тридцать, и сегодня. Весны больше не будет» — мы скажем, что он ошибается. Он будет основываться на тех же соображениях, что и мы, когда определяем законы природы, но он ошибется просто потому, что возьмет слишком короткий отрезок.
Собственно, некоторые говорят, что и смена времен года с нами не навсегда – через пять миллиардов лет Солнце потухнет, а значит, и весна перестанет сменять зиму.
Поэтому если на основании многолетних наблюдений мы опровергаем наблюдения двухмесячные, а на основании других наблюдений опровергаем многовековое мнение «смена времен года – закон природы», то кто поручится, что другие наши «законы природы» не постигнет та же судьба? Мы думали, что они навсегда, а они вдруг раз – и закончатся? Такого поручительства никто, конечно, дать не может – мы либо принимаем положение о существовании постоянных форм движения материи (законов), либо принимаем какие-то другие (например, «на все воля Божья»).
Поэтому, возвращаясь к заявленной в начале цели, в качестве резюме скажу, что по моему мнению, не стоит принимать близко к сердцу то, что мы называем «законами природы»: это не меньше, но и не больше, чем серия наших наблюдений и предсказание, сделанное на предположении «В будущем будет то же, что и в прошлом».
Но и чрезмерное пренебрежение проявлять к ним я тоже считаю неразумным: сколько бы шатки ни были основания, на которых мы строим эти предположения, мы (и наши предки) имели, кажется, неплохие результаты с их помощью.