Простая сложная Вселенная - Кристоф Гальфар (2015)

Другими словами, это означает, что общая теория относительности и квантовая теория поля не используют одни и те же представления о пространстве и времени.

И это проблема.

Очень большая проблема. При отсутствии очевидного решения.

И поэтому остаешься с любопытным ощущением того, что застрял где-то посередине: человечество разработало две чрезвычайно эффективные теории: одна описывает структуру Вселенной (гравитация Эйнштейна: общая теория относительности), а другая – содержимое всей Вселенной (квантовая теория поля), – и эти две теории не хотят общаться друг с другом. В течение очень долгого времени даже физики, работающие на каждом из двух полей, поступали аналогичным образом и тоже не разговаривали друг с другом. Американский физик-теоретик Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии за работу по квантовой теории поля и один из самых блестящих ученых всех времен, написал классически показательное письмо своей жене, объясняющее такое отношение: «Я ничего не выношу из нашей встречи, – заявлял он в 1962 году после своего участия в конференции по гравитации. – Я ничему не учусь. Поскольку никаких экспериментов нет, то эта область не является активной для исследований, так что только некоторые из лучших умов занимаются ей. В результате здесь целая куча некомпетентных людей (126), а это плохо влияет на мое давление. Напомни мне, чтобы я больше не ездил ни на какие конференции по гравитации!»

Тем не менее благодаря новым технологиям и работе физиков-теоретиков, таких как Стивен Хокинг, ученые вскоре выяснили, что не могут игнорировать то, что не знали, и идеи с обеих сторон начали передаваться, порождая сумасшедшие гипотезы, по которым вы пройдетесь в седьмой части и с которыми я познакомлю вас прямо сейчас.

Глава 3

Быть и не быть одновременно

Вы помните те квантовые частицы, которыми развлекался робот в белой комнате с металлическим столбом? Там внизу, в микромире, частицы действительно проходят все возможные и невозможные пути, чтобы добраться от одного места к другому, из одного времени к другому, пока никто не наблюдает.

Так почему же все квантовые аспекты всех составляющих ваше тело частиц не превращают вас в квантовое существо?

Разве это не было бы круто?

Все разные жизненные сценарии, которые только вы могли себе вообразить, происходили бы одновременно. Вы могли бы быть очень богатым и очень бедным, отцом семейства и холостяком, счастливым и грустным, получить Нобелевскую премию и быть немым от рождения, жить здесь и там, сейчас и потом… Вы могли бы реально прожить все жизни, о которых всегда мечтали, и все те, каких не хотели бы иметь.

Но, кажется, так не происходит.

Вы сделаны из квантовой материи, не так ли? Так что так должно было бы быть.

Но это не так.

Почему?

Ну, как ни удивительно, никто не знает. На самом деле, это связано с одной из величайших тайн квантового мира: почему мы не видим квантовые эффекты повсюду вокруг нас?

Будучи созданы из квантовых частиц, выражений квантовых полей, как и все остальное, почему мы воспринимаем мир именно так, а не как частицы на крошечном, субатомном уровне?

Можно утверждать, что таков мир и что физика существует не для того, чтобы подвергать сомнению его законы, а чтобы пытаться расшифровать их.

Существует, однако, небольшая проблема с таким скромным заявлением: законы квантового мира настолько сильно отличаются от нашей ежедневной реальности, что должен существовать своего рода переход между квантовым и классическим миром, – так называется проживаемый нами мир, к которому мы привыкли. Если бы частицы, составляющие наши тела или же находящиеся в воздухе или в космическом пространстве, вели себя как нормальные теннисные или бейсбольные мячи, то все было бы замечательно. Мы бы понимали все, от мельчайших элементов до самых крупных.

Но они себя так не ведут.