Параллельные миры как символ современной физики

Просмотрел книгу Митио Каку, Параллельные миры. Книга хорошо написана и вполне познавательна. В книге можно найти много поучительных историй, например:

‘Пренебрежению Хойла к авторитетам способствовала стычка с учительницей, которая сказала всему классу, что у цветка (назвала его) пять лепестков. Как доказательство ее неправоты Фред принес в класс именно этот цветок, но с шестью лепестками. За эту дерзость она сильно ударила его по левому уху. (Позднее Хойл на это ухо оглох.)’

В то же время книга кишит параллельными вселенными (в теории инфляции, в интерпретации квантовой механики, в плоской вселенной, в решениях М-теории). Следует отметить, что в настоящее время о параллельных вселенных от физиков можно услышать на каждом углу и в этом отношении книга Митио Каку отражает явный тренд в современной физике. Ниже я остановлюсь именно на параллельных вселенных.

Начну с метафоры башни из черепах. Как говорят, одна дама на вопрос «На чем держится Земля?» ответила таким образом: «Земля держится на черепахе, черепаха — на другой черепахе, та — тоже на черепахе, и так все ниже и ниже». Аналогично возникает проблема нахождения заключительного объяснения в науке, поскольку непонятно как остановить возникающую череду вопросов «Почему?».

Метафора символизирует бесконечный регресс в попытке найти окончательное объяснение. Любое объяснение начинается с утвердительной части, которая служит основанием для приведенного объяснения. На этом пути остается открытым вопрос, на чем основано основание объяснения. Таким образом, возникает необходимость предыдущего объяснения и так далее до бесконечности.

Например, какое-то время физики были удовлетворены утверждением, что Вселенная произошла в результате Большого взрыва. Однако далее физики таки не смогли удержаться от искушения спросить себя, а что же было до Большого взрыва, и в каком месте пространства этот Большой взрыв произошел. Таким образом, одна из причин возникновения такого интереса физиков к параллельных вселенных связана именно с башней из черепах, которая продолжается до бесконечности.

В книге несколько раз цитируется известная фраза Эйнштейна

‘Я хочу знать мысли Бога… все остальное частности.’

которая хорошо выражает желание физиков найти окончательную теорию Всего, согласно которой функционирует абсолютно все на свете. Метафора башни из черепах хорошо подчеркивает внутренную противоречивость этой идеи. Предположим, что Бог создал мир по определенному плану. Тогда сразу же возникает следующий вопрос, почему Бог использовал этот план, а не другой.

Один из возможных ответов заключается в том, что это был единственно возможный план:

‘Эйнштейн считал, что у Бога, возможно, не было выбора при создании Вселенной. Одной из причин тому может быть факт, что лишь одна-единственная теория свободна от всех этих математических противоречий.’

Следует отметить, что начиная со времен научной революции семнадцатого века считается, что мир может быть понятым только на языке математики, и теория Всего, которую ищут физики, может быть исключительно математической теорией. Соотвественно, надежда на остановку башни из черепах заключается в том, что существует единственно возможная математическая теория, которая может быть использована для создания мира. Если бы такую теорию удалось бы найти и возможно было бы доказать, что такая теория единственно возможная, то это было бы самым лучшим доказательством нахождения теории Всего.

Тем не менее, даже если удастся доказать, что найденная в будущем теория Всего является единственно возможной, то уже в настоящее время можно достаточно уверенно сказать, что эта теория будет содержать немеренное количество вселенных. Стивен Хокинг в книге Высший замысел написал, что инкарнация теории суперструн в виде М-теории содержит в себе описание порядка 10^500 вселенных. Соотвественно возникает вопрос, а почему мы находимся именно в нашей вселенной, а не в какой-нибудь другой. На этом пути возникают рассуждения, основанные на антропном принципе. В несколько утрированном виде это выглядит в таким образом:

Я принадлежу к определенному биологическому виду, для возникновения которого требовались определенные условия. Поскольку я существую, то я нахожусь именно во вселенной, в которой эти условия находятся в наличии, а в других вселенных я бы просто не мог возникнуть. Это, к слову сказать, объясняет, почему я вообще существую, поскольку в таком безумном количестве вселенных существует абсолютно все.

При желании антропный принцип можно даже рассматривать как своеобразное решение метафоры башни из черепах, поскольку в рамках такого подхода некоторые физики даже пытаются объяснить, почему мы живем именно в трехмерном пространстве:

‘Благодаря заинтересованности в М-теории физики возвратились к вопросу о том, является ли жизнь возможной в дополнительных высших или низших измерениях. … Иными словами, трехмерный случай — особый.’

Если посмотреть на историю науки, то можно увидеть, что настоящие физики во все времена считали необходимым объяснить весь мир. В этом отношении физика всегда была, есть и будет натурфилософией. Разницу с натурфилософией до семнадцатого века можно увидеть только в использовании математики. Несмотря на то, что Ньютон большую часть своего времени посвящал богословию и алхимии, в остававшееся свободное время он сумел предложить математические законы механики, которые были с успехом использованы для эффективного решения практических задач.

В девятнадцатом веке настоящие физики были увлечены объяснением устройства эфира, но при этом было доведено до конца построение механики, создана термодинамика и теория электромагнитного поля. Можно вполне сказать, что развитие физики и техники шло в унисон. Открытие радиоактивности, а позднее ядерной энергии продолжило совместное развитие физики и техники в первой половине двадцатого века. Мне хуже известны примеры использования ускорителей с точки зрения технологий (могу предложить только использование синхротрона в технологии LIGA при производстве MEMS). Однако для простоты рассмотрения примем, что развитие стандартной модели также поспособствовало развитию технологий во второй половине двадцатого века.

В последние несколько десятилетий отношения фундаментальной физики и технологий существенно изменились, поскольку физики вышли далеко за пределы возможных наблюдений. В определенном смысле с начала научной революции семнадцатого века сложилась уникальная ситуация, когда физика настолько оторвалась от практики, что физикам ничего не остается делать, как постулировать существование параллельных вселенных, поскольку соотвествующие уравнения предполагают такие решения.

М-теория предполагает возникновение немеренного количества параллельных вселенных во времена Большого взрыва, теория инфляции предполагает вечное творение, когда новые вселенные постоянно возникают, плоская вселенная говорит о том, что есть немеренное количество вселенных за пределами возможного наблюдения, нерешаемая проблема коллапса волновой функции приводит к выводу о существовании параллельных вселенных в пространстве Гильберта.

Можно, пожалуй, сравнить разговоры современных физиков с онтологическим доказательством существование Бога Ансельма: раз математическое уравнение имеет решение, то это решение уравнения существует. Ничего другого за душой у физиков нет, хотя следует отметить, что доказательство Ансельма было элегантнее.

Возникает такой вопрос. В настоящее время роль мальчиков для битья обычно играют философы: они ничего не знают и говорят сплошные глупости. В то же время когда физики говорят нечто похожее на цитату ниже, то говорят «О, как круто!» Почему так происходит?

‘Если эта интерпретация верна, то в этот самый момент ваше тело сосуществует с волновыми функциями динозавров, сцепившихся в смертельной схватке. Вместе с вами в комнате сосуществует волновая функция того мира, в котором немцы выиграли Вторую мировую войну, в котором бродят инопланетные пришельцы, в котором вы никогда так и не родились. Среди вселенных, существующих в вашей гостиной, находятся и миры «Человека в высоком замке» и «Сумеречной зоны». Загвоздка в том, что мы не можем с ними боль- ше взаимодействовать, поскольку они от нас декогерировали.’

В заключение отмечу, что если говорить о кризисе науки, то, по-моему, книга Митио Каку лучшее свидетельство этого самого кризиса. Несмотря на то, что она написана на ура, воспринимается она за упокой.

P.S. Еще раз отмечу, что книга хорошо написана и она без всякого сомнения отражает то, что говорит большое количество физиков. С этой точки зрения с ней вполне имеет смысл познакомиться.

Информация

Michio Kaku, Parallel Worlds: A Journey Through Creation, Higher Dimensions, and the Future of the Cosmos, 2004.

Перевод: Митио Каку, Параллельные миры. Об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем космоса, 2008 и 2017.

См. также Сабина Хоссенфельдер: Затерянные в математике

Обсуждение

https://evgeniirudnyi.livejournal.com/201842.html


Comments are closed.