Простая сложная Вселенная - Кристоф Гальфар (2015)

Что-то из того, что вы узнали на протяжении этих путешествий, может, однако, оказаться ложным. Темная материя, темная энергия, параллельные миры и реальности – все это идеи, от которых ученые могут в конечном итоге отказаться, но тем не менее они являются самыми мощными идеями нашего времени. Они соответствуют тому, как сегодня человечество пытается придать смысл нашей Вселенной. Через несколько веков все это может оказаться отброшено либо принято. Мы не знаем. Но жить сегодня означает быть окруженным этими необычными идеями.

Так что, прежде чем позволить вам взглянуть на все с собственной точки зрения, вот последний итог увиденного вами плюс немного в довесок.

Как вы знаете, Ньютон не открыл общей теории природы, так называемую и пока что неуловимую теорию всего, о которой я упоминал некоторое время назад и для которой теория струн может оказаться соперничающей. Теория Ньютона даже не объяснила странную орбиту Меркурия, не говоря уже о расширении пространства-времени. Так что, в известном смысле, его теория неверна. Тем не менее она блестяща. Ее можно даже назвать совершенной: мы знаем, где она работает, и мы знаем, где и почему она рушится. Нам разрешили использовать ее в (приблизительных) масштабах, которые могут быть охвачены нашим человеческим мозгом: где-то между мега– и микромиром, на не чрезмерно высоких скоростях, где вовлеченная в процесс энергия не слишком интенсивна. Воспринимаемый нами мир, эволюция мира, которая позволила нам открывать его с помощью органов чувств, содержится в допустимых пределах теории Ньютона. Там коренится наш здравый смысл. Но есть вещи, лежащие за его рамками. Мир сверхскоростей, микромир и мегамир вместе со сверхэнергиями. В этих мирах законы Ньютона не имеют смысла, а чувства не помогают, но все же, как ни удивительно, человечеству удалось разгадать законы природы, применимые там, где мы их не можем видеть. Квантовые теории поля используются в микромире, а общая теория относительности берет на себя мегамир.[64] В промежутке между этими двумя мирами Ньютон – король ситуации. Там, где теории Ньютона не работают, начинают обнаруживаться и ожидаться странные новые феномены, намекая на новые, загадочные реалии, граничащие с нашей собственной реальностью.

Обе теории – квантового поля и общей теории относительности – открыли наши глаза и умы для Вселенной гораздо более обширной, чем когда-либо мог представить себе любой из наших предков, но до сих пор эти теории тоже имеют ограничения. Однако, в отличие от теории Ньютона, никто не знает наверняка, что лежит за их пределами. В данной книге вы совершили путешествие по этим чрезвычайно успешным теориям и в последней части сделали робкий, пробный шаг дальше, за их границы. Вы вошли во Вселенную, чьи основные составляющие – струны и браны, Вселенную, созданную из многочисленных реальностей и возможностей, квантовых вакуумов, приводящих к странным законам во вселенных, не являющихся нашими собственными.

Экстраординарное видение Эйнштейна состояло в том, чтобы понять, что гравитация не то, чем считал ее Ньютон. Эйнштейн показал, что она имеет кривые и склоны. Гравитация, материя и энергия связаны очень простым способом: наша Вселенная имеет ткань, называемую пространство-время, кривые и формы которой обусловлены ее содержимым, тем, что находится внутри. Эффект этих кривых на близлежащих объектах и свете и есть то, что мы называем и воспринимаем как гравитацию. Вот в чем заключается общая теория относительности. Ей сто лет. Чтобы выяснить локальную форму Вселенной за пределами звезды и то, как ее гравитация влияет на окружающие объекты, просто необходимо знать энергию, содержащуюся внутри звезды. Многие ученые делали эти расчеты, начиная с немецкого физика Карла Шварцшильда.