Простая сложная Вселенная - Кристоф Гальфар

Такова жизнь, как мы, конечно же, знаем.

Когда я начал интересоваться тем, что некоторые назовут классической теоретической физикой, мне было двадцать два года. Я изучал чистую математику уже несколько лет и очень любил ее за красоту. Как говорил греческий философ Платон двадцать пять веков назад, когда никто понятия не имел, что происходит на небесах: «Математика – язык, которым боги разговаривают с людьми».

Когда я поступил в Кембриджский университет, чтобы углубленно изучить математику и теоретическую физику, то сразу же подумал: «Отлично! Время для глубоких размышлений о реальном мире!»

Я так же мало знал о том, что произойдет со мной, как и вы, вероятно, не в курсе того, что случится с вами в следующих главах.

В течение лета, предшествовавшего первому году обучения в Кембридже, я прочитал несколько учебников, а также трудов ученых прошлого и настоящего, чтобы получить более ясное представление того, что может сказать наука об окружающем нас мире. Особое внимание я уделил изучению квантового мира. В конце концов, как мы выяснили в четвертой части, микромир лежит в основе всего, чем мы являемся. Именно там мы нашли строительные блоки всего содержащегося во Вселенной – и даже более того, чтобы использовать общую теорию относительности Эйнштейна, нужно понимание того, что содержит Вселенная, иначе его уравнения не подскажут нам, как она выглядит в больших масштабах.

Многие Нобелевские премии по физике были присуждены ученым за прорывы в изучении микромира.

Само собой разумеется, я был очень взволнован предстоящим обучением и, как только начал заниматься теориями этих пионеров мысли, стал записывать некоторые из их невероятных высказываний, чтобы убедиться, что правильно их понял:

Таких заявлений от отцов-основателей данной отрасли науки вполне достаточно, чтобы поколебать уверенность даже самых самоуверенных студентов. Тем не менее вместе с двумя сотнями других молодых мужчин и женщин со всего мира я посещал ошеломительные лекции и прошел сквозь то, что в свое время называли «третьей частью экзамена по математике на степень бакалавра с отличием», возможно, самый старый экзамен по математике на планете. Он состоял в основном из заданий по чистой математике, а объем изучаемого нами нового материала был настолько огромным, что у нас было мало времени действительно поразмышлять о философии в принципе.

А потом настал знаменательный день.

Через девять месяцев после моего прибытия в Кембридж профессор Стивен Хокинг, один из самых известных (и блестящих) физиков нашего времени, предложил мне стать его аспирантом в исследовании черных дыр и происхождения Вселенной. Глубокие размышления входили в обязательную программу. Так что следующее лето я провел, получив совершенно другой взгляд на все, с чем мог познакомиться, ну хорошо, абсолютно на все – и в значительной степени достиг той точки, которой достигли и вы на настоящее время в книге. Имея такого научного руководителя, как Хокинг, я собирался собрать все изученное воедино и достичь гораздо большего. Теперь ваша очередь сделать то же самое. И что осталось увидеть?

Хорошо, вот вам затравка.

В 1979 году специальная Нобелевская премия по физике была присуждена трем ученым-теоретикам: американцам Шердону Ли Глэшоу, Стивену Вайнбергу и ученому из Пакистана Абдусу Саламу.

В течение многих лет ученые пытались понять некоторые весьма специфические аспекты слабого ядерного взаимодействия, которое вы недавно наблюдали. Глэшоу, Салам и Вайнберг обнаружили нечто невероятное: электромагнитные и слабые взаимодействия являются не чем иным, как двумя аспектами другого взаимодействия, другого поля, существовавшего давным-давно. Они обнаружили, что в первые дни существования Вселенной по крайней мере два из невидимых квантовых морей, наполняющих нашу действительность, являлись одним, так называемым электрослабым полем.

Открытие само по себе стало экстраординарным прорывом (отсюда и Нобелевская премия), но при этом проложило путь к чему-то гораздо большему: заманчивой перспективе объединения всех известных сил природы в одну (а следовательно, и к созданию объединенной теории).

Стремление к такому объединению скрывается за всем, что вы испытаете с настоящего момента до конца данной книги. Имея в виду данную цель, вы попадете к истокам пространства и времени, внутрь черной дыры и даже покинете пределы Вселенной.

Однако, чтобы попасть туда, сначала нужно выяснить, что останется, если убрать все ее содержимое.

Вы все еще на кухне.

Ночь темна и тиха.

Если раньше вы думали, что мир прекрасен, то с багажом полученных во время путешествий знаний все совершенно изменилось. И кажется каким-то более глубоким, заряженным силой и тайной.

Даже ваша скромная кухня.

Воздух вокруг наполнен плавающими атомами, скользящими вниз по кривой земного пространства-времени.

Атомами, изначально создающимися в ядрах давно умерших звезд.

Атомами внутри вас, везде, разделяющимися в результате радиоактивных распадов.

Под ногами пол, электроны которого отказываются пропускать внутрь ваши, в результате чего вы можете стоять, ходить и бегать.

Земля, ваша планета, комок материи, созданной из трех известных человечеству квантовых полей, удерживается воедино гравитацией, так называемой четвертой силой (хотя она и не сила), плывет внутри и сквозь пространство-время.

Все это звучит настолько абсурдно или чудесно, что вы решили сварить себе еще одну чашку кофе и отправиться в гостиную на уютный, твердый, успокаивающе старый диван.

Вы пытаетесь навести порядок во всех мыслях, роящихся в вашем уме. Может быть, где-то за пределами того, где мы с вами уже побывали, спрятан смысл жизни? И действительно ли то, с чем вы познакомились до сих пор, имеет смысл?