Мода, вера, фантазия и новая физика Вселенной

Ремикс на тему книги «Путь к реальности», если не сказать, авторская реплика. Многие рисунки и абзацы копируются из «Пути к реальности» целиком (струны, диаграммы Фейнмана, …). Однако, в отличие от той книги изложение ведется в большей степени на пальцах, меньше стало выносных формул. Если «Путь к реальности» – широкое полотно современных направлений математики и теоретической физики, то тематика настоящей книги сужена до рассмотрения трех основных направлений – струны, квантовая физика и космология, плюс продвижение собственных концепций автора – твисторы. Соответственно, и объем сократился раза в два. Зато учтены новые достижения за прошедшие между публикациями этих книг 12 лет, в том числе выстроенная самим Пенроузом теория конформной циклической космологии.

В этой книге нет тех зажигательных безумных, пусть и спекулятивных идей, как в «Новом уме короля» или в «Тенях разума», но даже такой остепенившийся и постаревший Пенроуз велик.

Для кого: для, во-первых, заинтересованных и, во-вторых, подготовленных. От студентов младших курсов – до профессоров физ-мат ориентации. Философам и нейробиологам на этот раз будет не так интересно.

Тема книги несколько повторяет известный термин в науке – парадигма. именно парадигма определяет массовый интерес к научным проблемам, что весьма похоже на явление моды. Поэтому считаю, что Пенроузом использовано старое явление в новой упаковке. Конечно, с поправкой на совершенно блестящий ум автора, который позволяет ему даже в известном явлении найти неожиданные грани.

Что такое мода? А есть ли мода в физике? А красота в математике? Как бы удивительно это ни звучало, существует и то, и другое. И не только. И об этом повествует Роджер Пенроуз в книге «Мода, вера, фантазия и новая физика вселенной». Автор в этой книге показывает на примере различных современных научных теорий какую роль в фундаментальной науке играют такие феномены как мода, фантазия и вера, которые, казалось бы, к научкым фактам и выкладкам отношения не имеют. В ходе повествования открывается множество научных фактов и предположений о строении вселенной, описываются различные эксперементы, есть интересные отсылки к истории науки, а так же некоторые математические выкладки для необходимые для более полного понимания предмета обсуждения. Вобщем книга хороша для всех желающих расширить кругозор и размять мозги;)

Пенроуз замечательный математик, обладающий при этом обширными познаниями в самых сложных областях теоретической физики и не стесняющийся подвергать сомнению всё, что ему кажется слишком искусственно пришитым к естественно устроенному мирозданию. Возражения автора этой книги против струнной теории поля кажутся убедительными. Действительно, что это за десятимерное пространство-время, шесть измерений, которого свёрнуты и расположены в шестимерных пространственных многообразиях Калаби-Яу, из которых и состоит пространство на микроскопическом (планковском) уровне? Не желая мириться с привлечением физиками этих искусственных сущностей, необходимости в которых он не видит (бритва Оккама великий принцип), Пенроуз предлагает своё решение проблемы, основанное на привычном континууме Минковского и теории относительности Эйнштейна.

На проблему свёрнутых измерений можно посмотреть и под другим углом. Что это за субстанция такая, которую можно скрутить, придав ей практически бесконечную кривизну (слабенькая метафора «скрутить в бараний рог» совершенно не работает в данном случае)? Пенроуз так вопрос не ставит, но мы же все живём в трёхмерном пространстве, пользуемся соответствующим количеством степеней свободы движения и никто не в состоянии представить, что тут можно свернуть. Измерение не есть нечто материальное, это всего лишь абстрактный термин, помогающий представлению о мире. Зачем учёным понадобились скрученные абстрактные сущности? Чтобы объяснить результаты довольно большого количества экспериментальных данных. А не лучше ли постараться найти объяснения, обходясь без привлечения чистой фантастики? Вместо струнной теории автор предлагает альтернативную, т. н. твисторную теорию, и эта теория в настоящее время развивается, приобретая всё больше сторонников.

В книге рассматриваются и другие загадки макро и микромира. Например, проблема Большого взрыва. Что взорвалось? Почему взорвалось? Как возникло состояние, предшествовавшее взрыву, состояние, характеризовавшееся чрезвычайно низкой энтропией? Сравнение с артиллерийским снарядом может помочь понять эту ситуацию. Должно было существовать, нечто невероятно высокоорганизованное (как совокупность гильзы, порохового заряда, собственно снаряда, капсюля-детонатора и взрывателя — всё это в собранном виде называется выстрелом; пример мой), да ещё и способное взорваться, в отличие, например, от не менее высоко организованной системы, называемой семенем, которая способна не к взрыву, а к медленному развитию. Почему начальная Вселенная так похожа на гранату (снаряд), и так не похожа на семечко, хотя с точки зрения второго закона термодинамики, эти реализации вполне равноправны? Сравнение гранаты и семени это то, чего нет у Пенроуза, но тем и хороша эта книга, что она заставляет думать, поскольку сам автор постоянно находится в этом процессе.

В книге много говорится о квантовой механике и квантовой теории поля. Природа элементарных частиц очень хорошо описывается с помощью математики комплексных чисел. Без теории функций комплексного переменного, комплексной плоскости Весселя и тому подобных инструментов в КТП невозможно и шагу ступить. И это наводит на интересную мысль, а познаваема ли Природа в принципе, если она базируется на столь «прочном» фундаменте, как несуществующее число «i», которое определяется, как корень квадратный из минус единицы. Сам Пенроуз в познаваемости мира не сомневается, он оптимист, ориентирующийся в мире комплексных переменных и космологических постоянных, как в собственном кабинете.