Пол Халперн - Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность

Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность
Название: Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность
Автор:
Жанры: Научно-популярная литература | Биографии и мемуары
Серия: Большая наука
ISBN: Нет данных
Год: 2019
О чем книга "Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность"

Перед вами история невероятной дружбы между двумя великими физиками, изменившими понятия времени и истории, Ричардом Фейнманом и Джоном Уилером. Несмотря на различия этих двух личностей, их дружба выдержала испытания временем и способствовала чрезвычайно успешному сотрудничеству, приведшему в итоге к полному переосмыслению природы времени и реальности.

Бесплатно читать онлайн Квантовый лабиринт. Как Ричард Фейнман и Джон Уилер изменили время и реальность


© Казаков Д. Л., перевод на русский язык, 2018

© Оформление. ООО «Издательство «Эксмо», 2019

* * *

Посвящается моим братьям, Рику, Алану и Кену

Откуда берется время?

Недостаточно ответить шуткой

«Время – естественный способ сделать так,

чтобы все не случалось одновременно»

Джон Уилер. «Время сегодня»

Я подумал о лабиринте лабиринтов, о петляющем и растущем лабиринте, который охватывал бы прошедшее и грядущее и каким-то чудом вмещал всю Вселенную[1].

Хорхе Луис Борхес. «Сад расходящихся тропок»

Введение

Революция во времени

Тигр, о тигр, светло горящий
В глубине полночной чащи,
Кем задуман огневой
Соразмерный образ твой?[2]
Уильям Блейк. «Тигр»

В Принстоне ночь, и мы отправляемся на охоту за призраками.

Город сверхъестественно тих, магазины закрыты, холодная полная луна освещает заросший деревьями кампус.

Более чем семьдесят пять лет назад, примерно в то же время когда началась Вторая мировая, в этих местах случилась тихая революция, связанная с нашим пониманием времени. Дискуссии между двумя блестящими физиками, Ричардом Филлипсом «Диком» Фейнманом и Джоном Арчибальдом «Джонни» Уилером, положили начало цепи событий, которые привели к созданию нового описания феномена времени в понятиях квантовой физики. В конечном итоге их идеи превратили древний концепт потока, неизменно текущего в одном направлении, в теорию лабиринта из альтернатив, который распространяется не только вперед, но и назад.

Заглядывая в прошлое Принстона, мы сможем увидеть, как появились на свет новые гипотезы, и понять, насколько сильно они повлияли на то, как современные ученые объясняют физическую реальность.

Мы начнем наш путь по коридорам истории науки в Нассау-холле, старейшем здании Принстонского университета. Бронзовые тигры, по одному на каждой стороне, охраняют его главный вход, и расположены они с удивительной, устрашающей симметричностью.

Двигаясь к северу, мы проходим Фитц-Рэндольф Гейт, вход в кампус, где два могучих орла из камня дремлют на монументальных столбах. Затем мы добираемся до Нассау-стрит, главной местной «трассы», древней границы между городом и университетом.

На другой стороне улицы мы увидим нечто отличное от элегантной архитектуры Принстона, асимметричный набор зданий. На востоке будет Лоуер Пайн, чудо тюдоровского пряничного дизайна, выглядящее так, как могли выглядеть особняки Честера, Англия, в шестнадцатом веке.

И это ошеломительное зрелище.

На западе, слева, располагается ничем не украшенное здание банка. Аскетическое, прямоугольное и холодное, оно выглядит нежеланным спутником дружелюбного, изящного строения справа.

Мы пересекаем улицу и неожиданно понимаем, что вокруг нас клубится туман, а ясная ночь сгинула, уступив место дымке. Поэтому вынырнувший из прошлого Аппер Пайн, давний компаньон Лоуер Пайн, выглядит для нас словно призрак.

Он построен в то же самое время в том же стиле, и его самая заметная часть – солнечные часы, на которых красуется латинский девиз Vulnerant omnes: ultima nekat («Каждый час ранит, последний убивает»). Здание уничтожили в начале 1960-х, освобождая место для банка, но для наших усталых глаз оно выглядит так, словно никуда не исчезало.

Симметрия восстановлена.

Палмер-сквер, расположенный еще дальше к западу, кажется совершенно новым. Здешние магазины появились во время перестройки тридцатых, но смотрятся так, словно открылись буквально вчера.

Новостной стенд пестрит заголовками о том, что Адольф Гитлер вторгся в Польшу – это произошло в сентябре 1939, рекламный постер сообщает, что в кино можно посмотреть «Волшебника из страны Оз». Двадцать первый век остался где-то позади. Хотя может быть сбоку… или сверху?

Выпускник

После короткой прогулки мы обнаруживаем себя в Градуэйт-колледж, похожем на замок строении чуть в стороне от центра кампуса.

Это словно монастырь внутри монастыря, изолирующий тех, кому нужны покой и уединение, а именно – студентов магистратуры и аспирантов. Здесь они могут жить в простых, но комфортных комнатах, обедать в главной столовой и посещать всякие развлечения вроде танцевальных вечеров и приемов.

Большая часть обитателей Градуэйт-колледжа спят, но свет горит в маленькой библиотеке, где долговязый юноша с каштановыми волосами, которому всего двадцать один год, сутулится в кресле, рот его насмешливо кривится, и взгляд скользит по страницам учебника по классической механике, что лежит у него на коленях.

Он студент магистратуры первого курса, и готовится исполнять роль ассистента преподавателя для обычных студентов. Поскольку материал ему хорошо знаком, он решил быстренько глянуть, что там дальше, за пределами курса. Он напрягается, представляя, что его неизбежно ждут горы домашних работ, которые нужно проверить, просмотреть вычисления, исправить ошибки так, чтобы они мотивировали тех, кто их сделал, развиваться и учиться лучше.

Настольная лампа в виде пирамиды освещает тот пассаж, который читает молодой магистрант, описание лобового столкновения двух тележек на лишенной трения дороге. Долговязый юноша крутит проблему в голове – если известна масса тележек и их начальная скорость, то законы физики со стопроцентной вероятностью предскажут, что произойдет дальше.

В соответствии с третьим законом Исаака Ньютона на каждое действие в подобной системе имеется противодействие равной силы, но противоположное по направлению. Это значит, что каждая тележка воздействует на другую с той же самой силой, но вот направление этой силы будет отличаться на сто восемьдесят градусов.

Но по второму закону Ньютона сила – это изменение импульса, а импульс – скорость, умноженная на массу. Поскольку каждая тележка подвергается воздействию одинаковой силы, то импульс для них изменяется на одинаковую величину: но если в одном случае он возрастает, то в другом уменьшается.

Этот универсальный баланс именуется «законом сохранения импульса».

С идеальной симметрией тележки после столкновения будут двигаться прочь друг от друга, но что произойдет с их скоростями? Учитывая, что импульс определяется массой и скоростью, то все просто: та, что легче, будет двигаться быстрее, чем более тяжелая.

Это и есть красота классической ньютонианской физики, классической в том смысле, что она вполне очевидно соотносится с явлениями хорошо знакомой нам повседневной жизни, в то время как квантовая физика проявляет себя в основном на субатомном уровне. В обычных ситуациях мы можем предсказать, что будет дальше, с помощью сравнительно простых законов.

В учебнике есть раздел, посвященный гармоническим колебаниям: поведение струн, резиновых лент, маятников и прочих простых систем, всегда возвращающихся в равновесное состояние после того, как их растягивают, отклоняют, двигают, или другим образом из него выводят. Струны являются лучшим примером объектов подобного рода.


С этой книгой читают
Представьте, что вы оказались далеко в космосе рядом с умирающей звездой. Или сжались до размеров атома и отправились в невероятное приключение в крошечном мире.Квантовая физика, черные дыры, теория струн, темная материя, параллельные вселенные – если мы хотим действительно понять эти явления, то нам проходится окунаться в мир чисел и жутких формул.Кристоф Гальфар сделал все, чтобы вы не мучились с нереальными графиками и трехэтажными уравнениями
Имя Милевы Эйнштейн-Марич, первой жены великого Эйнштейна, долгое время было забыто. В 1986 году, после обнаружения переписки между ней и Альбертом Эйнштейном, ее история начала раскрываться. Многие исследователи пришли к выводу, что Милева сама была блестящим ученым, в чем-то даже превзошедшим мужа, и повлияла на самые знаменитые работы Эйнштейна, в том числе на создание теории относительности.Была ли Милева соавтором Альберта, незаменимой помощ
«История о нас» Адама Резерфорда рассказывает о том, как мы стали теми, кто мы есть. Нам нравится думать о себе как об исключительных существах, но есть ли в нас действительно что-то особенное, отличающее от других животных? Ведь многие из наших «уникальных» качеств, которые предположительно делают нас людьми, можно найти и у других животных. В этом оригинальном и увлекательном путешествии по жизни на Земле Адам Резерфорд исследует, как много вещ
Впервые на русском языке! Беспрецедентное исследование тайны зарождения жизни на Земле, объединившее все известные теории – от божественного вмешательства до генной инженерии. Откуда появилась жизнь на Земле? Кто создал человека? Узнали ли авторы истину или человечеству и дальше предстоит ломать голову над вопросами мироздания? Читайте, и узнаете.
Серия книг «Навстречу мечте» задумана в жанре мемуарной прозы. Каждый период своей жизни и творчества автор представляет в виде отдельной книги. В книге I «Из воспоминаний детских лет» показана послевоенная жизнь одного двора в сибирском городе Красноярске глазами шестилетнего ребёнка. В книге II «За горизонтом минувших десятилетий» автор продолжает делиться своими детскими воспоминаниями послевоенного периода.Книга III «Благодарим и помним» посв
Татьяна Падерина – фельдшер скорой помощи с многолетним стажем. В своем сборнике рассказов «Из записок врача» автор описывает события своей нелегкой профессии, воспоминания о детстве, интересные события жизни простых людей. После прочтения этой книги Вы не останетесь равнодушными, и задумается о многом.
Данная книга представляет собой воспоминания автора о своем отце, генерал-майоре авиации Сидоровом Михаиле Дмитриевиче, и о времени, в котором они жили, а именно: главных событиях начала ХХ века. В книге описывается быт того времени, отношения между людьми, некоторые подробности развития авиации в нашей стране и интересные бытовые зарисовки.
Долгая и интересная жизнь Веры Александровны Флоренской (1900–1996), внучки священника, по времени совпала со всем ХХ столетием. В ее воспоминаниях отражены главные драматические события века в нашей стране: революция, Первая мировая война, довоенные годы, аресты, лагерь и ссылка, Вторая мировая, реабилитация, годы «застоя». Автор рассказывает о своих детских и юношеских годах, об учебе, о браке с Леонидом Яковлевичем Гинцбургом, впоследствии изв
Действие романа происходит в другом мире, попасть в который можно только преодолев опасности Лабиринта Сновидений. Это удается путешественнику в мире осознанных сновидений. Он попадает в мир Другой музыки, секрет которой ему передает некое светящееся существо. Вместе с Деей, своей небесной парой, они строят необыкновенный мир…
На основании выявленных в архивах Курска и Москвы документов восстанавливаются события июня-июля 1942 года, приведшие к отступлению частей Красной армии и оккупации города Старый Оскол. Впервые публикуется стенограмма Курского обкома ВКП (б) о предприятиях Старого Оскола, взорванных особыми отрядами Курского управления НКВД. Впервые печатаются документы и фотографии 39-го отдельного дивизиона бронепоездов, принявшего свой первый и последний бой н
«Законы преуспевания. Мудрость. II часть» – это собрание философских изречений о духе, душе и теле; о Боге и искушении; о добре и зле; о здоровье и болезни; о знании и уме; о воспитании и любви; об ограничениях и излишествах; о деле и ответственности; о грехе и прощении; о богатстве и бедности и прочем.Автор затрагивает самые разные вопросы бытия – от правильного питания до смирения, служения людям и Божественной премудрости. Он размышляет, спраш
Грех напрочь выжигает душу, не зря ад представляется огнем. Но в нынешнем веке мы можем и не жечься его пламенем, стоит только прикрыться от его жара самооправданием, осуждением, высокомерием, ложью, клеветой и всякой иной неправдой. А что, если отбросить ложь и посмотреть внутрь себя без лести? Будет больно, очень больно. Впрочем, лекарства есть…