Карло Ровелли - Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле

Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле
Название: Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле
Автор:
Жанры: Физика | Научно-популярная литература
Серия: New Science
ISBN: Нет данных
Год: 2020
О чем книга "Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле"

«Карло Ровелли – это человек, который сделал физику сексуальной, ученый, которого мы называем следующим Стивеном Хокингом». – The Times Magazine

Что есть время и пространство? Откуда берется материя? Что такое реальность?

«Главный парадокс науки состоит в том, что, открывая нам твердые и надежные знания о природе, она в то же время стремительно меняет ею же созданные представления о реальности. Эта парадоксальность как нельзя лучше отражена в книге Карло Ровелли, которая посвящена самой острой проблеме современной фундаментальной физики – поискам квантовой теории гравитации.

Упоминание этого названия многие слышали в сериале “Теория Большого взрыва”, но узнать, в чем смысл петлевой гравитации, было почти негде. А между тем эта теория – один из важных игроков на переднем крае фундаментальной физики». – Александр Сергеев, сооснователь, автор заданий и завлаб проекта «Открытая лабораторная»

Бесплатно читать онлайн Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле


CARLO ROVELLI

Reality Is Not What It Seems

The Journey to Quantum Gravity


© 2014, Raffaello Cortina Editore

© Перевод на русский язык ООО Издательство «Питер», 2020

© Издание на русском языке, оформление ООО Издательство «Питер», 2020

© Серия «New Science», 2020

Предисловие к русскому изданию

Александр Сергеев, переводчик, научный редактор, сооснователь и завлаб «Открытой лабораторной» (http://laba.media)

Главный парадокс науки состоит в том, что, открывая нам твердые и надежные знания о природе, она в то же время стремительно меняет ею же созданные представления о реальности. Эта парадоксальность как нельзя лучше отражена в книге Карло Ровелли, которая посвящена самой острой проблеме современной фундаментальной физики – поискам квантовой теории гравитации.

Это первая научно-популярная книга на русском языке, основной темой которой является теория петлевой квантовой гравитации. Упоминание этого названия многие слышали в сериале «Теория Большого взрыва», но узнать, в чем смысл петлевой гравитации, было почти негде. А между тем эта теория – один из важных игроков на переднем крае фундаментальной физики.

Около ста лет назад в науке произошла грандиозная революция. На смену ньютоновской механистической парадигме пришли две новые фундаментальные теории. Одна из них – общая теория относительности, благодаря которой мы узнали, что живем в искривленном четырехмерном пространстве-времени, неевклидова геометрия которого и есть гравитация. Другая – квантовая теория поля, показавшая, что все знакомые нам предметы, включая наши тела, состоят из «размазанных» по пространству полей вероятности.

Эти теории блестяще подтвердились везде, где их удалось проверить экспериментально, но при этом они несовместимы между собой. И хотя их противоречия проявляются только в экстремальных условиях черных дыр и Большого взрыва, логика неумолима: по крайней мере одна из теорий неточна. Многочисленные попытки геометризовать фундаментальные взаимодействия и квантовать гравитационное поле не привели к успеху, и для снятия противоречий нам, похоже, предстоит вскрыть новый слой физической реальности. Большие надежды в этом плане подает теория струн – фаворит в гонке за квантовой гравитацией. Она достаточно широко популяризирована, но в последние годы сталкивается с трудностями, что подогревает интерес к ее конкурентам.

Петлевая квантовая теория гравитации – как раз и есть главный конкурент. Если теория струн наделяет пространство дополнительными сильно закрученными измерениями, то петлевая теория меняет картину реальности еще радикальнее. Вместо пространства и времени мы сталкиваемся дискретной флуктуирующей спиновой пеной, которая лишь в относительно крупных масштабах, как бы при взгляде издали, становится привычным непрерывным пространством-временем.

Карло Ровелли входит в число основоположников петлевой квантовой гравитации. Занимаясь одной из самых экзотических и передовых фундаментальных теорий, он, однако, крепко укореняет свои идеи в общекультурном фундаменте. Для этого есть глубокая причина. Картина реальности, предлагаемая петлевой квантовой гравитацией, настолько необычна и контринтуитивна, что необходимо потратить специальные усилия, чтобы показать ее генетическую связь со всей историей развития научного знания, начиная с древнегреческой эпохи. Только поэтапно отследив смену картин реальности – от Демокрита через Ньютона, Максвелла, Эйнштейна и до квантовой физики – можно понять, что странная модель, предлагаемая петлевой квантовой гравитацией, в определенном смысле является естественным возвратом к истокам этой линии развития.

Демокрит постулировал дискретность материи, но впоследствии эта идея была отброшена, и в натурфилософии господствовало представление о непрерывности и бесконечной делимости всего, из чего состоит мир. Обратное движение началось с химии, где были обнаружены атомы, затем дискретность материи нашла выражение в квантовой механике. Но и в ней, и в теории относительности пространство и время остаются бесконечно делимыми. Именно это Карло Ровелли считает одним из главных препятствий на пути к объединению теории гравитации и квантовой механики. Отказ от непрерывного пространства-времени избавляет от сингулярностей в теории относительности и расходимостей в квантовой теории и, вероятно, от противоречий между двумя теориями.

С петлевой гравитацией тесно связана реляционная интерпретация квантовой механики – еще одна важная идея Карло Ровелли. Суть ее состоит в том, что физический смысл имеют не сами по себе частицы, а только отношения (взаимодействия) между ними. Иными словами, физические объекты и системы существуют не сами по себе, а лишь относительно других объектов и систем. В каком-то смысле можно сказать, что реляционная интерпретация до предела обобщает принцип относительности.

Многие физики считают вопрос об интерпретации квантовой механики не столько научным, сколько философским, ведь на результатах вычислений интерпретация не сказывается. Однако научная роль интерпретации в том, что она согласует квантовомеханическую картину мира с интуицией человека. Это значительно повышает эвристичность теории, то есть ее потенциал в деле поиска новых явлений и объяснений – в частности, квантовой теории гравитации.

Впрочем, и чисто философские вопросы отнюдь не чужды Ровелли. Как глубоко европейский человек он с энтузиазмом демонстрирует неожиданные параллели между современными научными теориями и художественными образами, заключенными, например, в «Божественной комедии» Данте. С некоторой гордостью приводит он и ссылки на работы современных философов, которые с позиций своей дисциплины анализируют его реляционную интерпретацию.

И это не все. Реляционный подход позволяет Ровелли сделать глубокие суждения о понятии информации, которое в последнее время играет все большую роль в физике. В частности, оказывается, что именно через него рождается привычное нам время, которого, согласно петлевой квантовой гравитации, нет в спиновой пене, лежащей в основе реальности.

Хотя квантовая гравитация – в высшей степени математизированная теория, рассказ о ней в книге ведется без формул (пара исключений сделана по чисто эстетическим мотивам). Вкупе с многочисленными историко-культурными отступлениями это делает стиль изложения обманчиво легким. Но это не повод расслабляться. В английском издании книга не случайно называется «Reality is not what it seems» – «Реальность – не то, чем она кажется». Для понимания идей, стоящих за поисками квантовой гравитации, надо быть готовым к перепрошивке своих глубинных представлений о природе реальности.


С этой книгой читают
Познакомьтесь с историей генетической революции, рассказанной Джеймсом Д. Уотсоном, лауреатом Нобелевской премии. Гениальный ученый отправляет нас в величайшее научное путешествие, охватывающее все вехи генетической революции – от открытия двойной спирали до открытий последнего десятилетия. Открытие человечеством двойной спирали ДНК по значимости можно сравнить только со свершениями эпохи Просвещения. Естественный отбор все еще действует, но генн
«Гарвардский Некромант» рассказывает о том, как вели бы себя ученые, если бы магия реально существовала. Это научная фантастика с акцентом на первом слове. Автор пишет как о реальных, так и о вымышленных научных исследованиях, но вымышленные описывает так, чтобы они удовлетворяли всем критериям настоящих научных работ. Этим книга немного напоминает таинственный «Манускрипт Войнича» – кодекс, написанный на неизвестном, скорее всего, несуществующем
Фантастические масштабы и диапазон тем, которыми занимается современная физика, поражают воображение. Мы знаем, из чего состоит всё (или почти всё), что нас окружает, видим невидимое, исследуем связи всех кубиков мироздания, можем проследить эволюцию Вселенной чуть ли не с момента зарождения пространства и времени, а законы физики позволяют создавать технологии, которые меняют нашу жизнь.Всё, что окружает вас в настоящий момент, всё, что создало
Венкатраман «Венки» Рамакришнан – американский и британский биохимик, лауреат Нобелевской премии по химии за 2009 год совместно с Томасом Стейцем и Адой Йонат «за исследования структуры и функций рибосомы». С 2015 года президент Королевского общества, член Национальной академии наук США. Все знают о ДНК, молекуле, которая хранит наши гены. Но ДНК бесполезна без рибосомы – уникального процессора, расшифровывающего генетический код. Именно рибосома
Карло Ровелли, один из самых известных в мире физиков-теоретиков, очаровал миллионы читателей своим необычным взглядом на космос.В Гельголанде он исследует непреходящую загадку квантовой теории. Квантовый мир, который описывает Ровелли, столь же прекрасен, сколь и нервирует.Гельголанд – безлесный остров в Северном море, где двадцатитрехлетний Вернер Гейзенберг совершил решающий прорыв в создании квантовой механики, положив начало столетию научной
Карло Ровелли – физик-теоретик, внесший значительный вклад в физику пространства и времени, автор нескольких научно-популярных книг. Он работал в Италии и США, а сейчас возглавляет исследовательскую группу по квантовой гравитации в Марселе. «Семь этюдов по физике» мгновенно стали бестселлером в Италии и переведены на несколько десятков языков. В этой книге Ровелли кратко и увлекательно рассказывает о самых потрясающих открытиях революции, произош
Что, если времени не существует? Времени, которое мы привыкли мерить часами, сутками, неделями и месяцами, плавно перетекающими в года и десятилетия. Карло Ровелли исследует непреходящую тайну времени и пространства, сталкивая и объединяя друг с другом различные теории. Чем «теория петель» отличается от «теории струн» и каким преимуществом перед ней она обладает?В формате PDF A4 сохранён издательский дизайн.
Ведущий физик-теоретик Карло Ровелли обращается к фигуре древнегреческого философа Анаксимандра – автора первой научной концепции мироустройства, – чтобы проследить историю научной мысли. Автор тщательно реконструирует теории Анаксимандра на основе того, что нам известно, обращая особое внимание на их историко-философский контекст. В книге органично переплетаются описания первых концепций мироустройства и размышления видного ученого нашего времен
Книга рассказывает о Луне: о ее наблюдениях с помощью телескопа, об изучении ее поверхности и недр автоматическими аппаратами и о пилотируемых экспедициях астронавтов по программе «Аполлон». Приведены исторические и научные данные о Луне, фотографии и карты ее поверхности, описание космических аппаратов и детальный рассказ об экспедициях. Обсуждаются возможности изучения Луны научными и любительскими средствами, перспективы ее освоения.Книга пред
Настоящая работа посвящена описанию способов поступления к сознанию любителя природы понятий всего цикла истинных процессов и явлений преобразования материи Вселенной от всеобщей мыслительной системы природы (Всевышнего Разума), которые Он выполняет беспредельной энергией разумного эфира. Поэтому автором настоящей работы является Всевышний Разум Вселенной, а я только исполнитель Его воли. Наряду с изучением природных условий, от которых зависит у
Книга затрагивает проблемы общей экологической напряженности земной среды, предоставляя право читателю серьезно поразмышлять и сделать свои собственные выводы. В ней также раскрывается суть и причинность возникновения на Земле любых явлений, в том числе и второго пришествия Христа, разъясняются секреты произведенных им в свое время чудес с точки зрения современной науки.
О том как именно расширяется вселенная и почему не существует как тёмной энергии, так и ускорения расширения космоса.
«Со стороны часто кажется, что дела, которыми заняты другие, – легкотня. Но стоит попробовать сделать их самому, как выясняется, что они требуют много времени и сил. И однажды Бедокур убедился в этом на собственной синей шкурке»Динёк
Начало продаж: 05 августа, 13:00, Предзаказ книгиОдин плохой полицейский.Один мёртвый полицейский.Одна неделя, чтобы спасти весь мир.
У Анжелы была не жизнь, а сказка. Но оказалось, что парень наркодилер и сутенер, а мать ходит налево. Взбешенный и разочаровавшийся в женщинах отец стал требовать от дочери внука и сам выбрал ей мужа. Жених еще три года назад был ручным щенком Анжелы, а теперь превратился в сурового тирана. Смогут ли молодые люди договориться или их брак обречен? Девушке нельзя ошибаться, ведь где-то за углом ее поджидает бывший, мечтающий свести с ней счеты.
«Твой мужчина спасёт тебя от волков». Вы бы поверили в такое предсказание? Вот и я нет. Но спустя пару дней, возвращаясь с новогоднего карнавала, я решила срезать путь и вместо парка очутилась в лесу… где меня едва не съели. Лес оказался в другом мире, а моим спасителем стал суровый наместник приграничного города-крепости, который принял меня за гувернантку для своих приёмных детей. Я вообще ничего о детях не знаю! Но придётся играть роль, ведь к