Головні ідеї книги
Теорія всього як граничний ансамбль. Чому можуть існувати всі математично можливі світи
Чому у світу саме такі закони, а не інші? Фізик Макс Теґмарк пропонує сміливу гіпотезу: існують усі математично можливі світи, а наш — лише один із них. Переказ його статті 1998 року обходиться без формул і показує, як таку гіпотезу можна перевірити і чому, за її логікою, простір у нас тривимірний.
Кому підійде
Для тих, кому цікаво, звідки у світу саме такі закони і чи могли вони бути іншими. Формули й фізична освіта не знадобляться.
Мислю, отже, простір тривимірний.
Що вдихає вогонь у рівняння
Фізики мають давню мрію — теорію всього, одну струнку теорію, з якої випливає все, що можна знати про устрій світу. Але навіть якщо її знайдуть, лишиться питання, яке колись поставив Стівен Гокінг. Що вдихає вогонь у рівняння і створює Всесвіт, який вони описують? Інакше кажучи, чому існують саме ці закони, а не якісь інші?
1998 року фізик Макс Теґмарк запропонував несподівану відповідь: вибирати взагалі нема з чого. Існують усі математично можливі світи. Це його гіпотеза, і сам він пише, що поки далеко не ясно, чи спростовують її спостереження.
Перед тобою переказ наукової статті, а не книжки. У ній багато формул, а тут їх не буде — тільки хід думки. Ти побачиш, як теорія без жодного підібраного числа може щось передбачати, який вигляд має світ з висоти пташиного польоту й очима жаби і чому простір у нас тривимірний.
А наприкінці ми повернемося до питання Гокінга. Теґмарк має на нього відповідь, і ця відповідь стосується тебе.
Якщо світ — математика, то чому саме ця
Теґмарк починає з питання: світ цілком математичний чи математика — лише зручний інструмент, який приблизно його описує? Якщо сказати суворіше: чи можна стверджувати, що фізичний світ і є деяка математична структура? Структурою він називає набір об'єктів і правил, які їх пов'язують, як-от натуральні числа з додаванням і множенням.
Із цього питання виростають чотири варіанти. Світ не цілком математичний, і тоді теорія всього в принципі не зможе передбачити все. Світ математичний, але фізично існують лише деякі структури. Не існує жодної: цей варіант явно спростований і потрібен тільки для повноти. І останній варіант: існують усі.
Більшість фізиків, за оцінкою Теґмарка, вибирають перший або другий. Другий вразливий: він не пояснює, чому існує саме ця структура, а сусідні — ні. Чому протон важчий за електрон приблизно в 1836 разів, а не в 1996? Чому простір має три виміри, а час один, а не, скажімо, сімнадцять і п'ять?
Теорія, яка не відповідає на такі питання, може виявитися правильною. Але, за словами Теґмарка, вона виглядає довільною і може розчарувати тих, хто чекає від теорії всього відповіді на всі питання.
Про автора
Макс Теґмарк — фізик і космолог. Цю статтю він написав в Інституті перспективних досліджень у Принстоні, а 1998 року вона вийшла в журналі Annals of Physics.
Усі книги автора: Макс Теґмарк
Поняття з книги
- Ейнштейн
- Гокінг
- Бритва Оккама
- Теорія всього: Мрія фізиків: одна несуперечлива теорія, яка охоплює і квантову фізику, і загальну теорію відносності та описує весь устрій фізичного світу.
- Математична структура: Набір об'єктів і правил, які їх пов'язують, наприклад натуральні числа з додаванням і множенням. У статті структура не залежить від того, якими значками її записати.
- Граничний ансамбль: Термін Теґмарка: множина всіх математичних структур одразу, якщо кожна з них існує фізично. До неї входять навіть світи з зовсім іншими рівняннями.
- Гільберт: Давид Гільберт — німецький математик. За його визначенням, яке бере Теґмарк, математично існує те, що вільне від суперечностей.
- Погляд птаха: Образ зі статті: так математичну структуру бачить математик, ззовні й цілком.
- Погляд жаби: Образ зі статті: так математичну структуру переживає той, хто живе всередині неї.
- Самосвідома підструктура: Термін Теґмарка: будь-яка частина математичної структури, здатна мислити й переконана, що мислить. Це може бути людина, складна програма або щось зовсім інше.
- Теорія відносності: Теорія Ейнштейна про простір, час і тяжіння. У ній простір і час об'єднані в один чотиривимірний світ.
- Еддінгтон: Артур Еддінгтон — британський астрофізик першої половини XX століття. Теґмарк посилається на його думку про те, що ми бачимо як предмет те, що зберігає форму.
- Еренфест: Пауль Еренфест — фізик, який 1917 року помітив, що в просторі з кількістю вимірів понад три не буває стійких атомів і орбіт планет.
- Сильна взаємодія: Одна з чотирьох основних сил природи. Вона утримує разом протони й нейтрони в атомному ядрі.
- Слабкий антропний принцип: Думка, що не можна дивуватися тим властивостям світу, без яких нас би не було: у світі, де їх немає, дивуватися не було б кому.
- Віґнер: Юджин Віґнер — фізик, автор знаменитого есею про «незбагненну ефективність» математики в природничих науках.
Схожі книги
- Светр із нуля. Чого я навчилася про життя, поки стригла овець, фарбувала вовну і в'язала найпотворніший светр у світі, Пеггі Оренстайн
- Пастка бажань. Як перестати наслідувати інших і зрозуміти, чого ти хочеш насправді, Люк Берджіс
- Буддизм — це вогонь!, Роберт Райт
- Йога-сутри Патанджалі, Патанджалі, коментар Свамі Сатчидананди
- Сповідь, Лев Толстой
- Гнів. Мудрість для охолодження полум'я, Тіт Нат Хан
- Ультраоброблені люди. Чому ми їмо те, що не є їжею, і не можемо зупинитися, Кріс ван Туллекен
- Супернавчання. Система опанування будь-яких навичок — від вивчення мов до побудови кар'єри, Скотт Янг
