Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности

Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности

Авторы:

Жанры: Научная литература, Математика, Физика

Цикл: Элементы

Формат: Фрагмент

Всего в книге 159 страниц. Год издания книги - 2017.

Галилео Галилей заметил, что Вселенная – это книга, написанная на языке математики. Макс Тегмарк полагает, что наш физический мир в некотором смысле и есть математика. Известный космолог, профессор Массачусетского технологического института приглашает читателей присоединиться к поискам фундаментальной природы реальности и ведет за собой через бесконечное пространство и время – от микрокосма субатомных частиц к макрокосму Вселенной.

Читать онлайн Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности


© Max Tegmark, 2014

© А. Сергеев, перевод на русский язык, 2017

© А. Бондаренко, художественное оформление, макет, 2017

© ООО «Издательство Аст», 2017

Издательство CORPUS ®

* * *

Посвящается Мейе


Глава 1. Что такое реальность?

Деревья в основном состоят из воздуха. Сгорая, они вновь возвращаются в воздух, а в их огне высвобождается тепло солнечного пламени, которое было связано в ходе превращения воздуха в дерево. А небольшое количество оставшегося пепла – это та часть, которая поступила не из воздуха, а из твердой земли.

Ричард Фейнман

Есть многое в природе, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам.

Уильям Шекспир

Не то, чем кажется

Секунду спустя я умер. Я бросил педали и ударил по тормозам, но было уже поздно. Фары. Решетка радиатора. Сорок тонн стали, истошно вопящих, будто современный дракон. Я успел увидеть глаза водителя. Время для меня замедлилось, жизнь промелькнула перед глазами, а последней мыслью было: «Надеюсь, это просто ночной кошмар». Увы, нутром я чувствовал, что это – реальность.

Но как я мог быть уверен, что это не сон? Вдруг бы перед самым ударом я увидел нечто, возможное только во сне – скажем, что моя покойная учительница Ингрид, живая и здоровая, сидит на багажнике моего велосипеда? Или вдруг бы пятью секундами раньше в левом верхнем углу поля зрения появилось всплывающее окно с текстом: «Ты уверен, что стоит выезжать на перекресток, не взглянув направо?», а под ним пара кнопок: «Далее» и «Отмена»? Если бы я насмотрелся таких фильмов, как «Матрица» и «Тринадцатый этаж», то мог бы задуматься, не является ли вся моя жизнь компьютерной симуляцией, и поставить под вопрос свои представления о природе реальности. Однако я не пережил ничего подобного и погиб с твердой уверенностью, что проблема совершенно реальна. В конце концов, что может быть тверже и реальнее, чем сорокатонный грузовик?

Однако не все устроено так, как кажется на первый взгляд. Это касается и грузовиков, и реальности как таковой. Об этом не только рассуждают философы и писатели-фантасты, но и свидетельствуют результаты физических экспериментов. Уже столетие физики знают, что твердая сталь – это главным образом пустота. Атомные ядра, составляющие 99,95 % ее массы – это крошечные шарики, занимающие около 0,0000000000001 % ее объема, и этот почти вакуум воспринимается как твердый лишь за счет электрических сил, очень надежно удерживающих ядра на своих местах. Более того, ученые выяснили, что субатомные частицы, по-видимому, могут находиться одновременно в нескольких местах. Эта загадка составляет суть квантовой физики (гл. 7). Но если я сложен из таких частиц, а те могут находиться в двух местах сразу, не может ли такое произойти и со мной? На самом деле, за три секунды до аварии я подсознательно решал: смотреть ли мне только налево, куда я всегда поворачивал по пути в гимназию Блакебергс, поскольку на поперечной улице никогда не было движения – или взглянуть и направо, на всякий случай? В то утро 1985 года злополучное спонтанное решение привело меня на край гибели. Все зависело от того, попадет ли один-единственный атом кальция в конкретный синапс префронтальной коры моего головного мозга, вызвав возбуждение конкретного нейрона и отправку им электрического сигнала, который запустит целый каскад активности других нейронов, совместно кодирующих мысль «Не беспокойся». Так что, если бы атом кальция изначально находился сразу в двух слегка различных положениях, то полсекунды спустя мои глаза смотрели бы сразу в двух направлениях, пару секунд спустя мой велосипед находился бы в двух местах одновременно, а еще немного погодя я был бы одновременно и жив, и мертв. Ведущие мировые физики, занимающиеся квантовой теорией, эмоционально рассуждают, действительно ли случается нечто такое, отчего наш мир расщепляется на параллельные вселенные с различными историями, или действительно ли уравнение Шредингера, главный квантовый закон движения, нуждается в поправках. Так умер ли я на самом деле? В данной реальности это едва со мной не случилось, но погиб ли я в другой вселенной, столь же реальной, где эта книга осталась ненаписанной? Если я одновременно жив и мертв, можем ли мы скорректировать наши представления о том, что такое реальность, чтобы все это приобрело смысл?

Если вам кажется, что написанное мной абсурдно и что физики мутят воду, предупреждаю: когда я подойду к рассказу, как я воспринял тот момент, будет еще хуже. Если я нахожусь в двух разных местах двух параллельных вселенных, то одна из моих копий выживет. Если применить те же рассуждения ко всем прочим способам, которыми я мог бы умереть в будущем, то, похоже, всегда будет по крайней мере одна параллельная вселенная, в которой я никогда не умру. Поскольку мое сознание существует только там, где я жив, означает ли это, что субъективно я бессмертен? Если да, то будете ли и вы ощущать себя бессмертным? Мы ответим на эти вопросы в гл. 8.

Удивляет ли вас, что физика видит реальность куда более странной, чем мы могли вообразить? На самом деле, это не так уж удивительно, если всерьез воспринимать дарвиновскую теорию эволюции! Эволюция наделила нас интуицией лишь в отношении тех аспектов физики, которые имели значение для выживания наших далеких предков, вроде параболических траекторий летящих камней (что объясняет наш интерес к бейсболу). Доисторическая женщина, слишком глубоко задумавшаяся о том, из чего в конечном счете состоит материя, могла не заметить подкрадывающегося тигра и выбыть из генофонда. Таким образом, теория Дарвина дает проверяемое предсказание: всякий раз, когда мы применяем технику, чтобы взглянуть на реальность за пределами человеческих масштабов, наша эволюционно выработанная интуиция дает сбой. Мы неоднократно проверяли это предсказание, и результаты безоговорочно свидетельствуют в пользу Дарвина. Эйнштейн понял, что при высоких скоростях время замедляется, и укорял Нобелевский комитет, посчитавший это открытие слишком странным для того, чтобы присудить автору премию именно за теорию относительности. При низких температурах жидкий гелий может течь вверх. При высоких температурах сталкивающиеся частицы меняют свою идентичность. Для меня электрон, который при столкновении с позитроном превращается в


С этой книгой читают
Расстроенная психика. Что рассказывает о нас необычный мозг

Все решения и поступки зарождаются в нашей психике благодаря работе нейронных сетей. Сбои в ней заставляют нас страдать, но порой дарят способность принимать нестандартные решения и создавать шедевры. В этой книге нобелевский лауреат Эрик Кандель рассматривает психические расстройства через призму “новой биологии психики”, плода слияния нейробиологии и когнитивной психологии. Достижения нейровизуализации, моделирования на животных и генетики помогают автору познавать тайны мозга и намечать подходы к лечению психических и даже социальных болезней.


В поисках памяти

В этой книге, посвященной истории возникновения и развития науки о биологической основе человеческой психики, Эрик Кандель разъясняет революционные достижения современной биологии и проливает свет на то, как бихевиоризм, когнитивная психология и молекулярная биология породили новую науку. Книга начинается с воспоминаний о детстве в оккупированной нацистами Вене и описывает научную карьеру Канделя, от его раннего увлечения историей и психоанализом до новаторских работ в области изучения клеточных и молекулярных механизмов памяти, за которые он удостоился Нобелевской премии.


Власть, влияние и политика в организациях

За десятилетия, на протяжении которых профессор Джеффри Пфеффер консультировал корпорации и обучал студентов МВА нюансам власти в компаниях, он не раз наблюдал, как карьера одних идет под откос, тогда как другие преуспевают, несмотря на трудности.«Власть, влияние и политика в организациях» — это книга о том, как преуспеть и добиться власти в реальном мире. Советы, примеры из реалий разных стран, удивительные исследовательские находки — книга знакомит читателя с тактикой и стратегией, которые отличают победителей от побежденных.


Саксон Грамматик о дохристианской славянской религии. Новый перевод соответствующих фрагментов XIV книги Деяний Данов

Данный перевод предназначен для того, чтобы не только сделать текст Саксона Грамматика более доступным для широкого круга читателей, но и представить часто игнорируемые фрагменты и альтернативный вариант прочтения неоднозначных фрагментов текста. Перевод сопровождает оригинальный латинский текст, а в русском варианте была сделана попытка передать структуру оригинала без искажения смысла, насколько это было возможно.


Сандинистская революция в Никарагуа. Предыстория и последствия

Книга посвящена первой успешной вооруженной революции в Латинской Америке после кубинской – Сандинистской революции в Никарагуа, победившей в июле 1979 года.В книге дан краткий очерк истории Никарагуа, подробно описана борьба генерала Аугусто Сандино против американской оккупации в 1927–1933 годах. Анализируется военная и экономическая политика диктатуры клана Сомосы (1936–1979 годы), позволившая ей так долго и эффективно подавлять народное недовольство. Особое внимание уделяется роли США в укреплении режима Сомосы, а также истории Сандинистского фронта национального освобождения (СФНО) – той силы, которая в итоге смогла победоносно завершить революцию.


Хмурые будни холодной войны. Ее солдаты, прорабы и невольные участники

Данный сборник составлен по материалам докладов, прозвучавших на конференции по «холодной войне», проведенной Университетом Дмитрия Пожарского 6–7 февраля 2010 года. Эта конференция являлась первым шагом в инициированной Университетом Дмитрия Пожарского программе по изучению истории послевоенного периода. В сборнике представлены статьи ведущих специалистов по истории двадцатого века, истории спецслужб и военной истории. Авторы затрагивают различные аспекты «холодной войны» от анализа идеологических диверсий в сфере культуры и искусства, до изучения процесса формирования оборонной промышленности и деятельности разведки.


Балканский «щит социализма». Оборонная политика Албании, Болгарии, Румынии и Югославии (середина 50-х гг. – 1980 г.)

В монографии рассматриваются различные аспекты оборонной политики четырех коммунистических государств Балканского полуострова с момента установления двублокового (НАТО и Варшавский Договор) противостояния в регионе до вхождения этих стран в период системного кризиса на фоне обострения очередного этапа холодной войны и окончания детанта. Основное внимание уделяется формулированию концепции национального суверенитета при проведении оборонной политики, принятию собственных версий военных доктрин, разработке конкретных планов обороны, военно-стратегическим и военно-техническим аспектам проводившейся их руководством внутриблоковой и межблоковой политики.


Возникновение жизни на Земле

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Украинствующие и мы

На протяжении последних 16 с лишним лет на Украине раскручивается националистическая спираль, которая инспирируется государственными органами власти, так называемой «свидомой интеллигенцией» в отношении русских и их языка, России, совместной многовековой истории украинского и русского народа. Дошло до того, что нынешний «лидер нации» начал рассуждать о создании музея «советской оокупации» по примеру своего друга в Грузии, а предыдущий президент написал шедевр, тщась доказать, что «Украина — не Россия».


Золушка и Дракон

В респектабельном пансионате пропадает дочь постоялицы. Пропадает – и снова возвращается. И никто не может сказать, где была девушка и что с ней случилось. Кроме одного человека, который уже готовит новое преступление. Состоятельный старик сыграл со своей семьей злую шутку. Кто – жертва, а кто – чудовище? Ответить на этот вопрос не так просто, ведь каждый шкаф хранит свои скелеты за плотно закрытыми дверями, и ни один из членов состоятельной семьи не горит желанием открывать их. Сыщик Сергей Бабкин, вызванный в пансионат для расследования странного дела, понемногу разматывает запутанный клубок интриг и страстей.


Червоный

Им приписывают массовые убийства учителей. Бандеровцам место в ГУЛАГе, где они… могут быть полезными. Вместо того чтобы прозябать в лагерях, главарь повстанцев Данила Червоный наводит порядок! И пусть он планирует побег, ему, герою или бандиту, одному по силам усмирить заключенных преступников. Как это было, расскажут три свидетеля: милиционер, чекист и враг народа. Не ищите Червоного ни среди живых, ни среди мертвых, ищите его среди овеянных легендой!…


106 пропавших часов

Дорогие ребята! Вам, наверное, приходилось слышать, как кто-нибудь из взрослых с огорчением восклицал:— У меня целый час пропал!А вот у трех веселых друзей — Вовы, Васи и Тимки — героев этой маленькой повести, пропали не час или два, а сто шесть часов. Пропали так, будто их совсем не было!О том, чем были заняты друзья все это время, какие они совершили поступки, как отличились, и рассказывает эта повесть.


Другие книги автора
Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта

“Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта” – увлекательная научно-популярная книга, вторая книга Макса Тегмарка, физика и космолога, профессора Массачусетского технологического института. В ней он рассматривает возможные сценарии развития событий в случае появления на Земле сверхразумного искусственного интеллекта, анализирует все плюсы и минусы и призывает специалистов объединить свои усилия в борьбе за кибербезопасность и “дружественный” искусственный интеллект.


Наша математическая вселенная

Галилео Галилей заметил, что Вселенная — это книга, написанная на языке математики. Макс Тегмарк полагает, что наш физический мир в некотором смысле и есть математика. Известный космолог, профессор Массачусетского технологического института приглашает читателей присоединиться к поискам фундаментальной природы реальности и ведёт за собой через бесконечное пространство и время — от микрокосма субатомных частиц к макрокосму Вселенной.


Поделиться мнением о книге