Леонард Сасскинд - Космический ландшафт. Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной
77
Это всё, разумеется, придуманные, не имеющие никакого отношения к реальному цвету или очарованию названия для различных особенностей элементарных частиц, открываемых на протяжении 40 лет начиная с 1970-х годов.
78
Революция, завершённая Эйнштейном в 1905 году, относилась к молекулярной теории вещества. В своей статье о броуновском движении он установил, что молекулы, вне всякого сомнения, существуют, и показал, как сосчитать их количество.
79
Имеются в виду люди, публикующие статьи в разделах hep-ph и hep-th (hep-phers и hep-thers). – Примеч. пер.
80
Критикуя политику своего противника, Джорджа Буша-старшего, во время избирательной кампании 1992 года, Билл Клинтон заявил: «Это экономика, идиот!» – Примеч. пер.
81
Приставка «супер» указывает на то, что во всех этих теориях существовали бозон-фермионные близнецы, и, как следствие, все эти теории родились из суперсимметрии.
82
Магнитные силовые линии достаточно просто увидеть, поместив магнит под лист бумаги, на поверхности которого насыпаны железные опилки. Опилки выстроятся вдоль силовых линий поля и визуализируют их форму.
83
Согласно физическим представлениям XIX века, эфир – это упругая среда, заполняющая всё мировое пространство и проникающая сквозь любую материю, а световые волны – колебания частиц эфира. Таким образом, ожидалось, что для наблюдателя, движущегося относительно эфира, скорость света будет зависеть от его движения.
84
Резерфорд бомбардировал атомы золота альфа-частицами (ядрами гелия) и по характеру отклонения альфа-частиц сделал вывод, что атом состоит из лёгких электронов, обращающихся вокруг тяжёлого ядра. Это был настоящий современный эксперимент в области физики элементарных частиц.
85
Abraham Pais, Niels Bohr’s Times, Oxford University Press, 1991.
86
Этот процесс проявляется в возникновении в спектре линий поглощения, известных ещё в XIX веке.
87
Квантовая электродинамика страдает от серьёзной математической несогласованности. Строгое следование правилам вычисления в ней приводит к бессмысленным бесконечным результатам. В качестве временного лекарства от этой несогласованности в 1950-х годах была придумана перенормировка. Так было до начала 1970-х, пока Кеннет Вильсон не разработал более глубокую теорию, свободную от указанной несогласованности.
88
Чж. Янг и Р. Миллс, независимо друг от друга, разработали неабелеву калибровочную теорию через год после работы Паули. Единственная причина, по которой я не включаю их теорию в свой рассказ, заключается в том, что Янг и Миллс использовали в своей работе некоторые эмпирические факты, относящиеся к атомным ядрам, которые не были известны до 1 января 1900 года.
89
Раби прокомментировал открытие мюона (элементарной частицы, похожей на электрон, но имеющей в 200 раз большую массу) фразой: «Ну и кто это заказывал?» Раби имел в виду царивший в то время беспорядок в мире элементарных частиц.
90
Название ККЛТ образовано из первых букв фамилий авторов статьи, в которой впервые была описана подобная конструкция, – Шамит Качру, Рената Каллош, Андрей Линде и Сандип Триведи.
91
Идея населённого ландшафта наиболее близка космологам, таким как Линде, Виленкин и Гут, – они исповедуют её или что-то похожее на неё уже много лет.
92
Физики и химики обычно говорят о льде, воде и паре как о трёх различных фазовых состояниях одного и того же вещества, иногда называя их попросту фазами: твёрдой, жидкой и газообразной.
93
В своей оригинальной работе Андрей Линде использовал термин «самовоспроизводящаяся Вселенная». Я же предпочитаю использовать термин «вечная инфляция», поскольку он чаще встречается в литературе по этой теме.
94
Интересным и важным вопросом является возможность существования «лестниц» на Ландшафте. Другими словами, может ли какой-нибудь из наших фиктивных организмов подняться в более высокую долину? Ответ, диктуемый правилами квантовой механики, утвердительный: всё, что может произойти, может произойти и в обратном направлении.
95
Я не хочу сказать, что существует всеобщее согласие. По крайней мере один очень опытный и авторитетный струнный теоретик, Том Бэнкс, утверждает, что рассуждения, касающиеся Ландшафта, являются неубедительными.
96
Число «гугол» определяется как 10100, то есть как единица и сто нулей. А гуголплекс – это десять в степени гугол.
97
Генерал-релятивист – непереводимая игра слов. Сасскинд так называет специалистов по общей теории относительности (general relativity). – Примеч. пер.
98
Роберт Крейг «Ивел» Книвел – американский трюкач, получивший мировую известность благодаря своим рискованным трюкам на мотоцикле. – Примеч. пер.
99
Бит – это технический термин, обозначающий единицу информации. Грубо говоря, один бит информации содержит ответ на вопрос, предполагающий только два варианта ответа: да или нет.
100
Я использую слово «видеть» в физическом смысле. Это значит: реконструировать события из набора экспериментальных данных, в данном случае – из хокинговского излучения. Такая реконструкция невероятно сложна, но не невозможна в принципе. В конце концов, мы же способны реконструировать реальный мир на основе отражённого от окружающих нас предметов света, попадающего в наши глаза.
101
См., например, книгу Пола Дэвиса «Бог и Новая физика» (Paul Davies, God and the New Physics, 1983).
102
Уже спустя довольно большое время после того, как я написал эту главу, когда книга была на заключительном этапе редактирования, мне довелось прочитать эссе Ричарда Докинза, озаглавленное «Дарвин-триумфатор», в котором Докинз использует термин «Ландшафт» точно так же, как я использую его здесь. Некоторые из его концепций оказались настолько похожими на те, которые я излагал в этой книге, что сначала я подумал, что Докинз каким-то образом получил доступ к файлам на моём компьютере. Но если он украл мою работу, то он должен был решить проблему путешествий во времени, поскольку «Дарвин-триумфатор» был написан в 1991 году.
103
Сегодня Буссо занимает должность профессора в Калифорнийском университете в Беркли.
104
Я уже собирался отдать в редакцию окончательный вариант этой книги, когда Гут опубликовал статью, в которой он написал: «Идею, согласно которой наблюдаемые нами законы физики определяются не какими-то фундаментальными закономерностями, а всего лишь требованием, чтобы их мог кто-нибудь изучать, часто называют антропным принципом. Хотя в некотором контексте этот принцип может показаться явно религиозным, объединение инфляционной космологии с ландшафтом теории струн делает антропный принцип вполне жизнеспособным». Алан, ты что, вчера родился?
105
Я с радостью сообщаю, что пока я писал эту книгу, Гросс и двое его коллег получили за создание КХД Нобелевскую премию.
106
Роберт Лафлин, «Другая Вселенная» (A Different Universe, 2005).
107
Разумеется, слишком большие изменения в исходном микроскопическом состоянии могут привести к совершенно другому макроскопическому результату – например, к кристаллу вместо сверхтекучей жидкости.
108
Ли Смолин, «Жизнь космоса» (Lee Smolin, The Life of the Cosmos).
109
Франц Кафка, «Превращение».
110
Можно было бы подумать, что планеты в форме тетраэдров, кубов и даже морских ежей тоже допускаются уравнениями физики. Но это не так. Если планета достаточно массивна, чтобы удержать атмосферу, гравитация быстро придаст ей форму шара. Так что возможно далеко не всё.
111
Ядро Земли состоит в основном из железа.
112
По мнению Кантора, не все бесконечности одинаковы. Натуральные числа, чётные числа, нечётные числа образуют бесконечное счётное множество. Количество действительных чисел, включающее все возможные дроби, иррациональные и трансцендентные числа, представляет собой гораздо большее множество, элементы которого не могут быть взаимно однозначно сопоставлены с элементами множества натуральных чисел. Но все бесконечные счётные множества имеют один и тот же размер! Карманные вселенные похожи на натуральные числа тем, что их тоже можно пересчитать.
