 
|
-
Великий замысел по Стивену Хокингу. Ключ к пониманию космоса / Stephen Hawking's Grand Design. The Key to the Cosmos
Часть 4
Противоречия между хаосом субатомного и порядком основного мира оказались настоящей проблемой для нас, физиков. Но ненадолго.
В 50-х годах появился человек, который инстинктивно понимал вероятность и случайность. Ричард Фейнман – душа компании, заядлый игрок и гений.
Фейнман попробовал объяснить вероятность в квантовом мире с помощью математики азартных игр – своего любимого порока. Он считал, что электрон подчиняется теории вероятности, так же как и шарик в рулетке.
Как знает любой игрок, нельзя точно предсказать на каком числе остановится шарик, но можно высчитать вероятность. В данном случае один к тридцати семи. Используя теорию вероятности, Фейнман сумел вывести ряд законов, определяющих, как может произойти то или иное квантовое событие. Так люди познали мир квантовых частиц, и наука восстановила свое доброе имя.
Ричард Фейнман оказал физикам огромную услугу. Он не только показал нам, что не стоит зазнаваться. Его теория возможности предсказать события квантового мира означала, что наука могла продолжить поиск Великого замысла. Теперь физик стал искать связи происходящего на субатомном уровне и событиями на уровне целых Вселенных. Наука вернулась к работам эксцентричного физика и пловца-самоучки Теодора Калуцы, которые раньше обходила вниманием. Физики искали, как его теории могут объяснить происходящее в самых маленьких объектах. В мире внутри атомов, где электроны вращаются вокруг ядра, состоящего из других частиц: нейтронов и протонов.
Внутри них оказались частицы еще меньше, которые назвали кварками.
Кварки в свою очередь состоят из того, что мы физики называем струнами. Струны это крайне сложные искривления пространства-времени.
Их можно представить как нечто вроде вибрирующих струн скрипки.
Скрипичная струна вибрирует, создавая разные звуки. А вибрация субатомных струн создает элементарные частицы. Эти частицы придают форму Вселенной вокруг нас.
Теория струн, основываясь на работах Калуцы и Эйнштейна предполагает, что вибрация струн искривляет пространство-время на микроскопическом уровне и делает это в невообразимых десяти измерениях. Определенная вибрация струны создает определенную элементарную частицу, например, кварк. Другие колебания порождают нейтрино – частицу другого вида. А самое главное, потенциальная теория струн может объяснить, почему элементарные частицы гармонически взаимодействуют друг с другом, как ноты в музыкальном произведении.
Отсюда происходят законы физики – законы, управляющие всем: поведением недавно открытых бозонов Хиггса, черными дырами, рождением и смертью звезд.
Представьте такие простые явления, как бумага, падающая на пол, отклонение намагниченной стрелки компаса, самые простые, но фундаментальные явления. Все они подчиняются этим законам.
Конечно, работы предстоит еще много. Существует несколько версий этой знаменательной теории. Некоторые ее версии работают лишь на субатомном уровне, другие действуют лишь при огромных температурах. Например, в самом центре взрывающейся звезды. В настоящее время собрание этих теорий называют "М-теорией". Хотя никто не знает, что означает буква "М". Это может быть "Магическая" или "Мистическая" или "Мастер-теория". Возможно, все три одновременно. Как бы то ни было, нам предстоит много работы. Физика серьезно продвинулась со времен Ньютона и Максвелла.
Должен признать, я очень рад, что живу во время, которое позже признают поворотным пунктом истории. Я и мои коллеги из института теоретической физики Периметр, неподалеку от Торонто, думали, что может означать теория струн для определения нашего места во Вселенной. Одним из следствий теории струн, считается существование сотен миллиардов миллиардов иных Вселенных. Возможно Вселенных больше, чем звезд в обозримом космосе.
Чтобы представить себе это, вообразите, что струны в теории струн это музыкальные ноты, исполняемые оркестром.
Каждое колебание струн порождает элементарные частицы и природные силы, создающие Вселенную. Конечно, оркестр может играть другую мелодию по другим нотам. Математически другая мелодия создавала бы другие частицы и другие физические законы. Иными словами – другую Вселенную. Любое изменение породит третью Вселенную.
Существует бесконечное количество музыкальных тем и наша Вселенная может быть одной из миллиардов других. Мы не можем увидеть их, поскольку они находятся за пределами нашей собственной Вселенной. Некоторые из них нестабильны и вскоре уходят в небытие. В некоторых нет ни звезд, ни планет. Там темно и холодно. Некоторые, вроде нашей, постоянно расширяются, создавая звезды и галактики.
Таким образом, не стоит удивляться тому, что мы живем в идеально подходящей нам Вселенной. Само наше присутствие означает, что она создана правильно. Поиск ключа к пониманию Вселенной привел нас к неожиданному результату. Мы нашли ключ к пониманию всех других Вселенных. Похоже М-теория это законы единые для всего. Вот он Великий замысел.
