Митио Каку - Гиперпространство: Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение
Наша роль в природе
Бог порядка не может дать человечеству общую судьбу или предназначение, однако лично меня в этой дискуссии особенно поражает то, что мы, люди, едва начавшие свое восхождение к технологическим высотам, способны делать смелые заявления, касающиеся происхождения и судьбы Вселенной.
С точки зрения технологии мы только начинаем преодолевать поле притяжения Земли, только начали отправлять первые примитивные зонды к далеким планетам. Но будучи узниками нашей маленькой планеты, имея в распоряжении только свой разум и немногочисленные инструменты и приборы, мы сумели расшифровать законы, которые управляют материей на расстоянии миллиардов световых лет. Располагая бесконечно малыми ресурсами, не имея возможности даже покинуть Солнечную систему, мы смогли определить, что происходит глубоко в пылающих ядерных топках звезд и внутри самого ядра.
С точки зрения эволюции мы – разумные приматы, которые лишь недавно спустились с деревьев, мы живем на третьей планете от мизерной звезды, в малом спиральном рукаве незначительной галактики, в небольшой группе галактик вблизи сверхскопления Девы. Если теория расширения верна, тогда вся наша видимая Вселенная – не что иное, как бесконечно маленький пузырек в необъятном космосе. Поскольку во Вселенной мы не играем почти никакой роли, удивительно, что мы способны утверждать, будто бы открыли теорию всего.
Нобелевского лауреата Исидора Раби однажды спросили, какое событие в его жизни предопределило его путь к открытию тайн природы. Он ответил, что это событие произошло, когда он листал взятые им в библиотеке книги о планетах. Его поразила способность человеческого разума познавать истины космических масштабов. Планеты и звезды гораздо больше Земли, находятся гораздо дальше, чем любые места, где побывал человек, а разум в состоянии постичь их.
Физик Хайнц Пейджелс вспоминает, что поворотным моментом для него стало в детстве посещение планетария Хайден в Нью-Йорке:
Драматизм и мощь динамической Вселенной ошеломили меня. Я узнал, что количество звезд в единственной галактике превышает численность всего человечества, которое когда– либо существовало на Земле… Масштабы и продолжительность жизни Вселенной вызвали нечто вроде «экзистенциального шока», пошатнули основы моего бытия. Все мои прежние впечатления и знания выглядели ничтожными по сравнению с этим безбрежным океаном существования{144}.
Я считаю, что не потрясение от величия Вселенной может быть самым глубоким переживанием для ученого, а близкое к религиозному озарению осознание того, что мы – дети звезд и наш разум способен постичь вселенские законы, которым они повинуются. Атомы нашего организма были выкованы на наковальне нуклеосинтеза внутри взорвавшейся звезды за бесконечно долгое время до рождения Солнечной системы. Наши атомы старше, чем горы. Мы в буквальном смысле слова сотворены из звездной пыли. И эти атомы, слившись, превратились в разумные существа, способные понимать законы, управляющие Вселенной.
Меня завораживает то, что законы физики, открытые нами на крошечной, незначительной планете, точно такие же, как законы повсюду во Вселенной, а мы открыли их, не покидая Землю. Не имея в своем распоряжении ни могучих космических кораблей, ни пространственных «окон», мы определили химический состав звезд и расшифровали ядерные процессы, проходящие глубоко внутри этих звезд.
И наконец, если десятимерная теория суперструн верна, тогда цивилизация, развивающаяся на самой далекой звезде, откроет для себя те же самые истины о нашей Вселенной. И тоже будет удивляться взаимосвязи «дерева» и «мрамора», и придет к выводу, что традиционный трехмерный мир «слишком тесен», чтобы вместить все известные взаимодействия мира.
Наша любознательность – неотъемлемая часть естественного порядка. Вероятно, нам, людям, хочется постигать Вселенную так же, как птице хочется петь. Великий астроном XVII в. Иоганн Кеплер однажды сказал: «Мы не спрашиваем, какую пользу приносит пение птиц, так как они поют ради удовольствия, потому что созданы для пения. Точно так же нам не следует спрашивать, почему человеческий разум утруждает себя, вникая в тайны небес». Как сказал биолог Томас Гексли в 1864 г., «вопрос всех вопросов для человечества, проблема, лежащая в основании всех прочих и более интересная, чем какой-либо другой из них, – определение места человека в Природе и его взаимосвязь с Космосом».
Космолог Стивен Хокинг, рассуждая о решении задачи объединения в нынешнем веке, красноречиво высказался о необходимости объяснить максимально широкой аудитории сущность общей физической картины, на которую опирается физика:
Если мы действительно откроем полную теорию, то со временем ее основные принципы станут доступны пониманию каждого, а не только некоторых специалистов. И тогда все мы, философы, ученые и просто обычные люди, сможем принять участие в дискуссии о том, почему так произошло, что существуем мы и существует Вселенная. Если найдется ответ на такой вопрос, он будет полным триумфом человеческого разума, ибо тогда нам станет понятен замысел Бога[27].{145}
В космических масштабах мы еще только начинаем осознавать большой мир, который нас окружает. Однако сила нашего ограниченного интеллекта такова, что даже самые сокровенные тайны природы доступны нашим теоретическим рассуждениям.
Придает ли это смысл жизни, служит ли ее целью?
Кто-то видит смысл жизни в личных достижениях, взаимоотношениях и впечатлениях. А мне жизнь кажется осмысленной уже потому, что мы одарены интеллектом, позволяющим интуитивно постигать величайшие тайны природы.
Библиография и рекомендуемая литература
Abbot, E. A. Flatland: A Romance of Many Dimensions. New York: New American Library, 1984.
Barrow, J. D., and F. J. Tipler. The Anthropic Cosmological Principle. Oxford: Oxford University Press, 1986.
Bell, E. T. Men of Mathematics. New York: Simon and Schuster, 1937.
Calder, N. The Key to the Universe. New York: Penguin, 1977.
Chester, M. Particles. New York: Macmillan, 1978.
Crease, R., and C. Mann. The Second Creation. New York: Macmillan, 1986.
Davies, P. The Forces of Nature. Cambridge: Cambridge University Press, 1979.
Davies, P. Superforce: The Search for a Grand Unified Theory of Nature. New York: Simon and Schuster, 1984.
Davies, P., and J. Brown, eds. Superstrings: A Theory of Everything? Cambridge: Cambridge University Press, 1988.
Dyson, F. Disturbing the Universe. New York: Harper & Row, 1979.
Dyson, F. Infinite in All Directions. New York: Harper & Row, 1988.
Feinberg, G. Solid Clues. New York: Simon and Schuster, 1985.
Feinberg, G. What Is the World Made Of? New York: Doubleday, 1977.
French, A. P. Einstein: A Centenary Volume. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1979.
Gamow, G. The Birth and Death of Our Sun. New York: Viking, 1952.
Glashow, S. L. Interactions. New York: Warner, 1988.
Gribben, J. In Search of Schrodinger's Cat. New York: Bantam, 1984.
Hawking, S. W. A Brief History of Time. New York: Bantam, 1988.
Heisenberg, W. Physics and Beyond. New York: Harper Torchbooks, 1971.
Henderson, L. D. The Fourth Dimension and Non-Euclidean Geometry in Modern Art. Princeton, N. J.: Princeton University Press, 1983.
Kaku, M. Introduction to Superstrings. New York: Springer-Verlag, 1988.
Kaku, M., and J. Trainer. Beyond Einstein: The Cosmic Quest for the Theory of the Universe. New York: Bantam, 1987.
Kaufmann, W. J. Black Holes and Warped Space-Time. San Francisco: Freeman, 1979.
Lenin, V. Materialism and Empiro-Criticism. In K. Marx, F. Engels, and V. Lenin, On Dialectical Materialism. Moscow: Progress, 1977.
Pagels, H. The Cosmic Code. New York: Bantam, 1982.
Pagels, H. Perfect Symmetry: The Search for the Beginning of Time. New York: Bantam, 1985.
Pais, A. Subtle Is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. Oxford: Oxford University Press, 1982.
Penrose, R. The Emperor's New Mind. Oxford: Oxford University Press, 1989.
Polkinghorne, J. C. The Quantum World. Princeton, N.J.: Princeton University Press, 1984.
Rucker, R. Geometry, Relativity and the Fourth Dimension. New York: Dover, 1977.
Rucker, R. The Fourth Dimension. Boston: Houghton Mifflin, 1984.
Sagan, C. Cosmos. New York: Random House, 1980.
Silk, J. The Big Bang: The Creation and Evolution of the Universe. 2nd ed. San Francisco: Freeman, 1988.
Trefil, J. S. From Atoms to Quarks. New York: Scribner, 1980.
Trefil, J. S. The Moment of Creation. New York: Macmillan, 1983.
Weinberg, S. The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe. New York: Basic Books, 1988.
Wilczek, F., and B. Devine. Longing for the Harmonies. New York: Norton, 1988.
Zee, A. Fearful Symmetry. New York: Macmillan, 1986.
Сноски
1
Как ни странно, даже у современных физиков по-прежнему нет однозначного решения этой задачи, однако за несколько десятилетий мы просто свыклись с мыслью, что свет может перемещаться в вакууме, хотя в нем и нечему совершать волнообразные колебания. – Прим. авт.
2
Безусловно, теория высших измерений не относится к сугубо отвлеченным, так как простейшее следствие теории Эйнштейна – атомная бомба, изменившая судьбы человечества. В некотором смысле введение высших измерений стало одним из кардинальных научных открытий в нашей истории. – Прим. авт.
3
Фройнд усмехается при вопросе о том, когда мы наконец увидим эти дополнительные измерения. Мы не можем видеть высшие измерения потому, что они «скручены» в настолько крошечный шарик, что в таком виде их уже не различить. Согласно теории Калуцы – Клейна размер этих скрученных измерений называется планковской длиной*, она в 100 миллиардов миллиардов (квинтиллион) раз меньше размера протона, т. е. слишком мала для изучения с помощью даже самых больших ускорителей частиц, какими мы располагаем. Специалисты в области физики высоких энергий надеялись, что Сверхпроводящий суперколлайдер стоимостью $11 млрд (ССК, строительство которого было отменено конгрессом в октябре 1993 г.) косвенным образом поможет им увидеть слабые проблески гиперпространства. – Прим. авт.
