УЧЕНЫЕ В ТУПИКЕ! Почему мы НЕ СМОЖЕМ понять Вселенную до конца? Доктор наук МГУ Алексей Семихатов
Это даже на меня произвело впечатление. Мы вынуждены предположить, что имеется довольно не маленькое количество параллельных миров, которые вот так ветвятся друг от друга. И беда там в том, что происходит всё. Ну, удивляйтесь в меру. Вот разница масс протона и нейтрона: если бы не соблюли буквально проценты, то наш мир бы не состоялся.
Алексей Семихатов, доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией теории фундаментальных взаимодействий физического ИТУ РАН. Я знаю, что из теории струн вытекает антропный принцип. Можете рассказать вообще, что это такое? Насмешка, которую над нами позволила себе природа. Ну или история науки, если хотите. Она примерно такая: значит, вот когда выяснилось, что пять теорий струн - это значительно разные взгляды на что-то единое, до чего мы ещё толком не добрались, их объединили в одну.
Но это не то чтобы объединили в одну, потому что вот это одно - это уже не совсем теория струн. Это какие-то другие объекты, нам не до конца ясно, какие они. Там гораздо богаче жизнь, чем эта теория струн оказалась входным билетом в какое-то одическое, совершенно сложное многобразие.
И параллельно были вот какие идеи: значит, измерьте пространство-время, а наше четырёхмерное в лишние шесть измерений. Что с ним произошло? Они должны как бы свернуться во что-то такое маленькое, маленькое, маленькое, чтобы издалека, то есть с наших расстояний, казаться точкой.
Ну вы смотрите на водопроводный шланг, на шланг поливочный где-нибудь там в саду. Когда вы смотрите издалека, вы видите его как линию. Когда вы подходите ближе, вы видите: нет, это не линия. По не может сползти муравей, возникнет множество вокруг этого шланга. Но если шланг совсем тоненький, то он вам кажется линией.
Смотрите в микроскоп — выясняется, там какая-то бактерия по нему ползёт. Так вот, здесь то же самое. Возникли лишние измерения, которые свернуты, но уже не в трубочке. А поскольку они свернуты в стимер многообразия, подчиняющегося очень красивым математическим законам — очень красивая вся поду...
Тое явление из-за того, что мир свернулся на НМ и из деме выпал в наш мир. И так мы и возникли; так наша Вселенная возникла. То есть, возможно, были такие идеи, что сразу после Большого взрыва Вселенная вроде бы расширялась, но по шести направлениям расширение сменилось сжатием. А по трём направлениям пространственным расширение Вселенной продолжилось.
И сжатие привело вот к тому, где-то тут рядом с нами есть вот эти вот скрученные измерения. Мы просто не можем туда проникнуть, понимаете? Мы не муравьи. Мы не можем... Ну вот муравьи — это метафора, конечно, мы не можем туда проникнуть.
Так вот, свойство того, как эти шесть измерений скручены, определяет структуру нашего мира, определяет, какая у нас масса электрона, какие у нас массы кварков, как вообще в точности устроен наш мир. И были такие надежды: "О, как классно, сейчас мы найдём, как они свернулись, и получим прямо всю структуру нашего мира".
И это был пик энтузиазма в отношении теории струн. Давайте я сразу скажу, чем кончилось. Кончилось тем, что этих способов свернуться оказалось примерно 10 в степени 500. Это просто, чтобы вы себе представляли. 10 в сотой — это число всего, что есть во Вселенной, включая нейтрино, фотоны, кварки, электроны, вообще в наблюдаемой Вселенной.
Прибавление ещё там трёх нулей значит, увеличите это в 1000 раз, а здесь вы прибавляете ещё 400 нулей. То есть, это нечто невообразимое, и теория полностью потеряла предсказательную силу. У неё возникло такое количество возможностей, а никакого принципа, который выбрал бы одну из них, мы не знаем.
Ну и это было начало конца, начало конца теории струн. Мы, когда смотрим на устройство Вселенной, на то, что мы можем измерить, да, и на то, как мы понимаем, то, что мы понимаем, мы понимаем кучу процессов. Например, как устроены атомы, атомные ядра. Ну, примерно понимаем, почему их там вычислять нам трудно, почему их примерно столько.
Почему нет атомного ядра с любым количеством протонов? Было бесконечное число атомов, заметьте, этого не происходит. Почему у нас нет атомных ядер с любым количеством нейтронов? Тогда у нас было бы бесконечное количество изотопов, заметьте, этого не наблюдается.
И как устроена химическая связь — это разные вещи. Звёзды горят благодаря очень специальным квантовым эффектам в ядерных реакциях. И всё, то как функционирует мир... После некоторого взгляда на всё это с высоты птичьего полёта, завязано на баланс констант.
Ну, наша Вселенная досталась нам вместе с установленными в ней постоянными. Мы не знаем, почему они такие. Например, масса электрона: если бы электрон имел большую массу, то он бы сидел в среднем... Электрон не летает по орбите вокруг атомного ядра, но тем не менее атомы были бы меньше по размеру.
Он сидел бы сильно ближе к ядру, мир бы был сильно другой, вся химия была бы другая. Если бы наколоб больше массы электрона — я не могу вам точно сказать, но вот, например, разница между протоном, разница масс протона и нейтрона тоже важна. Это похожие частицы: одна заряжена, другая нейтральная.
Вот разница масс протона и нейтрона: если бы не соблюли буквально проценты, то наш мир бы не состоялся. Мы тогда не собрались, понимаете? Нам чуть-чуть по-другому.
А почему так на несколько процентов? Там вопрос прямо в нескольких процентах. Да, гравитационная константа. Ну я не могу вам сказать, насколько её нужно подкрутить, но если бы она была такой относительно заметно другой, то расширение Вселенной происходило бы не в таком темпе.
И не успели бы собраться галактики. Не собрались бы звёзды или наоборот: хлопнули бы, газ в ранней Вселенной сам бы своей гравитацией собрался в звёзды. Они бы там, было бы адово давление, они бы очень быстро прогорели, не успели бы мы завестись вокруг медленно горящей звезды.
Вот солнце страшно медленно горит. Страшно медленно килограмм солнца выделяет меньше энергии, чем килограмм человеческого тела. Чем просто человеческое тело. Но солнце шпарит вот так в космос дико, просто о, дико! Тело килограмм солнца выделяет меньше энергии, чем килограмм жужжащих листьев.
Знаете, бывает, жужжат листья, не горячие, но вы туда засовываете... Обычно этого делать не стоит, но предположим, вам пришлось... Бывают они тёплыми. Вот солнце светит, солнце горит с меньшей интенсивностью. Это благодаря квантовым законам.
А то, что оно так адски шпарит, что на Меркурии там вообще всё выжжено — это просто потому, что оно массивное. Так вот, если бы гравитационная константа была другой, если бы электрический заряд... Ну, там есть то, что называется постоянной тонкой структуры, некое безразмерное отношение было бы другим, просто мир бы не пришёл бы к такому состоянию, когда вот существуют галактики, собираются молекулярные облака, собираются звёзды.
Звёзды хорошо горят, создают новые элементы. Эти новые элементы рассеиваются. Ну, кислород, например, углерод, азот, фосфор — эти новые элементы. Это же было, этого не было в ранней Вселенной. Это было создано в первом поколении звёзд. Потом они взорвались, это росло...
В Вселенной собралось снова в солнечной системе. Этого оказалось достаточно, чтобы мы, например, примерно из этого... И нам это необходимо. Но вокруг нас что-то твёрдое — вот это всё твёрдое возникло в предыдущих поколениях звёзд.
Вот, если бы это было не так, то ничего бы не было. Ну и мы такие... Как это? Почему Вселенная так для нас настроена? Выпуски с учеными на моём канале — возможность узнать много нового про устройство нашего мира.
Однако широкого кругозора не всегда достаточно. Например, для старта в карьере ценны практические навыки. Их даёт современное высшее образование. Уже скоро учащиеся десятых и одиннадцатых классов начнут ещё активнее слышать о вузах отовсюду.
Но, конечно, самые крутые места достаются тем, кто задумался о поступлении заранее. Одно из таких мест — Центральный университет, современный аккредитованный ВУЗ, созданный в партнёрстве с Тинькофф Банк и тридцатью другими компаниями-лидерами рынка.
Работодателям нужны высококлассные профессионалы, и университет готовит именно таких специалистов к реальной карьере. В ноябре в Центральном университете открывается конкурс грантов. По итогам конкурса вы можете получить грант, который покроет до 100% от стоимости всех 4 лет обучения.
Дальше останется только подтвердить результат баллами ЕГЭ. Для прохождения хватит школьных знаний, вам нужно будет показать свои навыки и мотивацию во время бизнес-игры и собеседования. Ещё один способ получить грант — участвовать в онлайн-турнире для десятых и одиннадцатых классов. Решись, за 3 недели вы выполните задания по направлениям бизнес-аналитика, искусственный интеллект и разработка.
Главные призы турнира — фаст-трек поступления в Центральный университет и грант, покрывающий до 100% от стоимости обучения. Ещё один приз турнира — карьерная консультация с топ-менеджером одной из крупных компаний и стильный мерч. Начните путь к поступлению уже сейчас, участвуйте в турнире "Решись" от Центрального университета. Ссылка на регистрацию в описании.
А вы спрашивали себя, почему вот мы с вами живём в большом городе? А почему вот мы не живём там, в 5 км от Южного полюса? А почему ваших слушателей, из ваших слушателей и зрителей, ну тоже в Антарктиде? Ну хорошо, если один человек найдётся, но в общем я, честно говоря, не уверен. Вот не хочу вас задеть каким-то образом, но, честно говоря, не уверен.
Ну потому что там жить нельзя. Почему на Эверест никто не живёт постоянно? Или там, на пике К2, уж совсем? Да, ну почему там жить нельзя? Значит, слабый антропный принцип — это философское развитие этой рону: если вселенные возникают со случайными параметрами, возникла Вселенная вот с такими константами, с такими константами, с такими константами, значит, колоссально случаев.
Они либо сразу схлопнут, либо в них нет атомов, либо в них нет горения звёзд, либо наоборот, всё аски быстро разлетелось, либо ещё что-то. В общем, вот некому задавать этот вопрос. В Антарктиде вы едва ли найдёте своих зрителей. Мы живём там, где мы можем жить.
Но чтобы эта фраза была осмысле, мы должны тогда признать, что да, вот эта философски - это совершенно верно. Это философский взгляд на вещи. Это такое философское рассуждение. И тут значит люди, которые так говорят, на них никто особенного не срет.
Вот эти многообразие калаби-жау, вот эти способы схлопываются. Нет, нет, у нас 10 в пятой. Они говорят: "Ну так вот, но вы же видите, значит, наверное, в каком-то смысле, ну, в совершенно недоступном нам смысле, где-то" — нельзя сказать где, потому что не в нашей Вселенной происходит значит рождение вот всего, чего можно.
Ну и вот так получилось, что в том числе родилось что-то вот с такими константами, где мы смогли завестись. Ура! Ура! Не надо. Удивляйтесь в меру! Удивляйтесь этому стечению обстоятельств в меру.
Вот почему у моих родителей родился именно я. Ну, такой странноватый вопрос, когда уже задним числом он задан. Вот мы здесь завелись, мы задаём эти вопросы, а там, где условия ужасные, там этим, ну, где они совсем не приспособлены для создания более нормальных структур в нашем понимании.
Там эти вопросы никто и не задаст. Это одни люди считают это большим философским прорывом, другие считают это откровенными спекуляциями или с горя. Это от бедности, так сказать, это утешение для бедных, что мы не можем объяснить, почему Вселенная получается вот более-менее один наш мир.
Мы говорим: "Ну хорошо, обратим поражение в победу". Ну, всего много, вот было всего много. Некоторым людям нравится эта философская концепция, потому что она в каком-то смысле, ну, в странном смысле, продолжается, продолжает вот какую мысль.
Значит, сначала, когда вы жили в каком-то племени, вот казалось, ничего кроме нашего леса нету. Да, потом, вот скажем, Европа, примерно, знали европейцы, есть Европа, есть там Африка, есть там Азия, есть что-то... Есть другие континенты, Америка. Потом выяснили, что Австралия есть, потом постепенно выяснили, что есть другие планеты.
Потом выяснили, что другие звёзды, потом выяснили, что другие звёзды, другие галактики. Ну давайте не будем останавливаться. Давайте не будем останавливаться в этом упражнении в скромности, что мы не центр Вселенной. В каком смысле?
Ведь даже во времена Ньютона Солнечная система была абсолютно чем-то абсолютно уникальным. Вот и, кстати говоря, она оставалась уникальной, потому что мы долгое время не знали, есть ли у других звёзд вообще планеты или нет. Понимаете? Нам было неизвестно. Вот может быть, только у Солнца завелись планеты. Это может быть такая редкость, что вот только тут мы и живём.
А, ну вот, значит, упражнение в скромности состоит в том, что надо смотреть не на межпланетном, не на межзвёздной, и не на межгалактической, а на межвремье. Но тут мы натыкаемся, из которого никакого ясного выхода нет.
Ну потому что, когда мы говорим, что давайте смотреть на межзвёздной масштабе, ну мы смотрим на другие звёзды, они есть, мы их видим. Там они разные, мы там устраиваем классификацию: одни белые, другие красные, одни голубые и так далее. И мы-то думаем: "Интересно, есть там планеты?" Нет, ну ходим такие 200 лет и не знаем. Есть планеты? Нет.
Потом значит узнаём: "Ага, отлично, есть планеты". Потом, ну на самом деле, раньше этого выясняем, что да, есть другие галактики. Ну да, там что-то происходит. Ну, наверное, у тамошних звёзд, у тамошних звёзд в других галактиках. Конечно, они очень далеко. Да, галактики. Большие, большие звёздные острова. Мы там не можем планеты разглядеть. Ну, наверное, они так же примерно устроены, звёзды в целом такие же, значит, там примерно то же самое.
То есть, мы хотя бы, в принципе, можем что-то наблюдать. Хотя бы, в принципе, да. А тут другая вселенная, по определению, вещь, которая быстро оказывается за рамками науки. Неприятное обстоятельство, прямо за рамками науки. Наука изучает то, не произвольные фантазии о том, как было бы здорово, если бы мир состоял из ёлочных игрушек. Например, в основе мира были бы ёлочные игрушки, и вся динамика мира объяснялась бы тем, что они боятся опоздать на Рождество.
Вот моя теория устройства мироздания. Я вам сейчас её разобью, каким-нибудь... Мы с вами вместе сейчас её разовьём, опубликуем в каком-нибудь патологическом журнале. Наука изучает то, что воспроизводимо, можно вернуться проверить.
Вот вы что-то измерили, я пришёл, проверил. Я измерил, вы пришли и сказали: "Не-не-не, я измерил точнее, не сходится". Э, ну это бывает. Вот то, что мы о чём мы говорили, что ни одну физическую теорию нельзя доказать как математическую. Её можно долго подтверждать, мы ищем границы и так далее.
Вот эта наука к настоящему моменту лежит в основе нашей цивилизации. Вот технологии, которые мы современно используем, они когда-то... Они родились из научных открытий, и эти научные открытия делались в условиях большого скепсиса. Мы не... Я начал с этого. Мы не предполагали абстрактных произвольных вещей, а допускали.
Предполагали что-то, когда другого объяснения не было. Некоторые предположения были странными. Такие случаи в истории науки есть. Но потом выяснялось, что да, мы сделали их под давлением обстоятельств, ничего другого не осталось, и потом там экспериментально подтвердили или уточнили и так далее.
В отношении других вселенных никакой возможности ничего уточнить нету. Поэтому наука, как мы её знаем, не охватывает. То есть, она сама от себя, сама убегает за собственные границы. Мы начинаем с научного рассуждения и выясняем, что мы оказались по ту сторону границы науки, как мы её знаем и, причём, науки в таком виде, в каком мы её использовали с самого начала: обоснованные предположения, гипотезы на основе имеющихся данных, на основе установленном на предыдущем этапе.
Так что антропный принцип — это не физическая теория, а морально-философская концепция. Ну, которая, если нам нравится, упражнение скромности, то отлично. Вот теории струн, не то чтобы доказывать его. Доказывать означает проникнуть в другие вселенные. Другие вселенные, по определению, то, что находится в других вселенных. Поэтому туда нельзя проникнуть. Мы ограничены нашей вселенной.
Вот теория струн его не то чтобы доказывает, но так немного подогревает. Так тепло, тепло к нему относится. Из-за чего? Из-за того, что в ней, хотя это тоже модель, тоже есть множественность всего. Совсем скоро череда праздников: Новый год, Рождество, 23 февраля и 8 марта.
Это значит, наступает пора дарить подарки членам команды, коллегам и партнёрам. Очень легко найти что-то универсальное, что понравится любому. Недавно я узнал, что у Золотого яблока есть корпоративная подарочная карта. Она позволяет быстро оформлять подарки.
При этом есть электронные подарочные карты для тех, кто находится далеко, и пластиковые, которые получится вручить лично. Кроме косметики и парфюмерии, в Золотом яблоке есть БАДы, техники, товары для дома и тысяча других товаров. Вместе с подарочной картой все смогут что-то найти на свой вкус. Переходите по ссылке в описании, оформляйте корпоративную подарочную карту для своих коллег, сотрудников и партнёров.
Раньше мы условно не могли проникнуть с одной планеты на другую. И в целом у нас когда-то давно было представление, что есть земля и больше ничего нет. А вдруг когда-нибудь появится возможность попасть из нашей Вселенной в другую Вселенную? Будет ли это косвенным подтверждением того, что всё-таки теория струн работает?
Нет, это будет прямым подтверждением того, что есть другие вселенные. Но хочется понять, каким образом это можно было бы сделать. Там нету нашего времени, мы не связаны единым временем, мы не связаны единым пространством. Поэтому в отличие от полёта даже, ладно, на Марс, даже к Альфа Центавра, даже в Галактику Андромед. Туда нельзя попасть! Путешествуя, поэтому способ каким туда можно было попасть...
Ну, как бы это помягче сказать, вызывает... Это, конечно, было бы несомненным подтверждением того, что они есть. Дальше мы, конечно, немедленно измерили бы параметры тамошней Вселенной. Ну, наверное, организовали бы транспортировку туда-сюда, измерили параметры тамошней вселенной и обогатились бы необычайно.
Ну, потому что, знаете, иметь в распоряжении не одну вселенную, а две — это, конечно, очень круто. А тогда тут же появились бы оптимисты, которые сказали: "Сейчас, сейчас, сейчас, сейчас скоро откроем 10, а потом 15 и 20". Но тогда, конечно, у нас совершенно по-другому изменился бы мир, взгляд на мир.
Потому что тогда не в единственном экземпляре перед нами предстало бы функционирующая Вселенная. Только заметьте, должна быть действительно другая. Не другой участок нашей Вселенной, а другая вселенная. Возможно, с другими физическими законами. Ну, например, с другими параметрами. Вы можете задать себе вопрос: "Что, как бы вы ни понимали, путешествие туда? Что произойдёт с вашими электронами, с которых вы состоите, когда они... Я полностью игнорирую, что такое путешествие. Когда они вдруг оказались в другой вселенной, чему они стали подчиняться законам той вселенной?"
Во что, в какого козлёночка, или там во что-нибудь, там какую-нибудь лужицу или облако мы перем... Ладно, мы... Структуру, из которых мы... Как бы мы живём в трёхмерном пространстве? Да, что, кусок этого пространства с собой понесём? А что такое пространство? Там может быть другое количество пространства, там может быть другое количество измерений.
И в нашем пространстве есть вакуум определённый, физическими полями, а там другой вакуум. Это означает, что, попав туда, мы, например, можем дезинтегрироваться. Просто чтобы вы знали, чтобы вы были готовы. Придёт вам человек и скажет: "Бойся! Того, что ты живёшь в ложном вакууме, возможно!"
То есть, опять-таки можно построить теоретическую модель. Сейчас скажу. Запросто. Вот так же, как можно построить теорию струн, прямо запросто. Более того, прямо рядом с теорией струн эти модели растут, как грибы, прямо рядом с теорией струн. Более того, как прямое продолжение теории струн, если хотите.
В теории струн, такое есть. Самая основа нашего мира — даже не элементарные частицы, даже не они, а нижележащая сущность, структура вакуума. Но вакуум — это не пустота, это состояние квантовых полей, в которые не закачали энергию. Но такое состояние, из которого можно породить, заметьте, ни что попало, никаких там монстров, а именно электроны, именно позитроны, именно кварки, именно нейтрино, именно фотоны и так далее в нашей Вселенной.
В каком-то смысле то, что можно породить, прописано вру в самой нижележащей структуре нашего мира, называется структура вакуума. Так вот оказывается, эти вакуумы могут быть разные физически, просто разные, описываться разной математикой, иметь разные свойства. И если где-то на краю наблюдаемой Вселенной имеется другой вакуум, то этот пузырь с другим вакуумом может расти, распространяясь, скажем, со скоростью света.
И внутри него происходит адова перестройка всего. Там вообще другие элементарные частицы. Ну так просто, чтобы вы понимали, другие... Элементарные частицы. Там нет ни электронов, ни кварков, другие... Элементы, знаю какие. Но это зависит от того, какая модель. Мы же не знаем. Такая вот это гипотеза — тире математическая модель.
Но тогда значит, если эта стена нас настигнет, через нас пройдёт край этого пузыря, то не просто там, ладно, мы с вами, а вот прям, всё, повторюсь, на уровне электронов и кварков превратиться во что-то другое. Прям сразу конец Вселенной. Это не там ужасно, уныло, улетает всего, когда из ускоренного расширения всё разлетелось.
Как устроено? Когда вы окажетесь там, вы окажетесь в условиях другого вакуума. Это значит, что всё то, из чего мы растём, даже роботы. Дело не в сознании в нашем и в живых существах. Гораздо глубже. Всё то, из чего наши протоны сделаны и сами электроны, оно там скажет: "Не, я тут могу жить". Перевалит, вот сонного падает в осадок в совершенно другом виде. Поэтому путешествие в другие вселенные — это такая хорошая тема.
Но, конечно, я согласен, что чувствовать себя Господом Богом и так вот сравнивать различные вселенные, ну и смотреть, какая лучше удалась, какая такая меньше удалась — это привилегия или действительно Господа Бога. Ну, конечно, вы тогда должны приписать ему очень своеобразные свойства и очень своеобразные отношения с мультивселенной.
Или струнного теоретика, который смотрит на них и говорит: "Ну вот, да, вот могло быть так, могло быть так. Как прикольно, могло быть вот так. А вот такой-то". Ну, там правда очень долго всё это выводить. Тоже Богом нужно быть.
Потому что из того, какие свойства многообразия калаби-жау, долго возня, математическая возня. Вывести, какие будут свойства, там вот этого четырёхмерного — это не физическое рассуждение, а это отлично для фантастов. Так что можно начать писать книжку про путешествия между вселенными.
Но только вот надо помнить, что главная опасность для наших героев... Кто у нас там будет героями? Главная опасность для них и первое — это то, что выйдет из-под контроля устройства, которое удерживает их вакуум. Мы с вами уже придумали сюжет, надо продать кому-нибудь.
А если всё-таки возвращаться к нашей Вселенной, вдруг где-то появляется такой вакуумный пузырь, да, который может, соответственно, уничтожить всё, что вокруг. Пузырь с другим вакуумом, который распространяется и перестраивает просто под себя мир.
Вот считали ли когда-нибудь вероятность возникновения этой? Но вероятность выводится из какой-то модели. А э модель типа теории струн, а ни одна из них в нашей Вселенной не прописала. Поэтому подсчёт этих вероятностей — абсолютно дурацкое занятие, а оно не имеет никакого отношения к реальности.
Но обычно говорят: "Успокойтесь, вероятность очень мала". Есть как-то логически очень правильно, лёгкое, но тревога. То есть, сильную тревогу человек от себя гонит. А тут такое лёгкое состояние тревоги...
Ну хорошо, повышает интерес к науке, я не против. Некоторые люди относятся к этому чуть серьёзнее, чем я. Они говорят: "Давай, попробуем сделать выводы из того, что за 14 миллиардов лет этого не произошло". Это хороший подход.
Потому что это правда — за 14 миллиардов лет существования нашей Вселенной этого не случилось. Ну, отсюда можно сделать какие-то выводы, правда, можно. Давай какими-нибудь, космическими способами, ещё как-то что-нибудь там прикинем. Остроумия очень большой, и квалификация людей, которые это делают, очень высока. Они в состоянии очень разную факторы привлекать.
Но в любом случае, в окончательном итоге, конечно, это всё равно, это основано на сугубо модельных предположениях. Я хотел немножко в другую тему уйти, но не могу не вспомнить. Если обратиться к многомировой интерпретации Эверетта, то возможно, мы просто оказываемся в той Вселенной, где этого распада не произошло.
А многомировая интерпретация Эверетта — это другая штука, но похожая. Просто много миров — это много вселенных, но это другая история. И это история про то, как понимать квантовую механику. Квантовая механика... Ну, терпите, раз спросили, максимально коротко сообщаю. Квантовая механика устроена следующим образом: будем говорить об электроне.
Ну и коротко, и ясно, и не надо никаких оговорок, что он там из чего-то состоит. Он ни из чего не состоит. Гораздо удобнее говорить об электроне, чем о протоне, по причинам, которые мы уже обсудили. Вот здесь входит количество электронов, живут себе как-то и что-то там эволюционируют во времени в своём математическом пространстве. Не летают по орбитам, по траекториям, как планеты. Ничего такого не делают, живут в математическом пространстве.
И как правило, не имеют свойства находиться в какой-либо точке пространства. И тем не менее, вот, э, система электронов там, она как-то эволюционирует во времени. Что-то гладкое, спокойное с ними происходит. Затем мы начинаем что-то измерять.
Вот мы с вами, притащив прибор, например, начинаем измерять спин там какого-нибудь летящего электрона или чего-нибудь ещё. Возьмём самый простой вариант, когда возможны два варианта. Значит, непредсказуемым образом может оказаться, что вот мы какие-нибудь там создаём электрон в каком-то состоянии и отправляем в прибор, и прибор может показать одно из двух.
СР, либо спин вниз — это условные слова, но, ну там, хорошо, плюс-минус, ноль и единица, что хотите. Ну вот спин вверх и спин вниз. Такие наглядные образы. Важно, что это такая величина — неотъемлемое свойство электрона. Второе неотъемлемое свойство — электронный заряд.
Третье неотъемлемое свойство — быть магнитиком. Это немножко заколдованный магнитик. Он, э, что бы вы ни делали, вы когда измеряете направление в пространстве, и дальше окажется всегда либо по этому направлению, либо против. Никогда не под углом, ни поперёк, ни как-то ещё. Это заколдованный магнитик.
А если выбрать направление вот такое, он тоже будет либо туда, либо сюда вдоль того же, вдоль нового выбранного вами направления. А вроде вдоль двух одновременно измерить нельзя. Он заколдованный по газенваген.
В точке пространства он, он, в неком смысле, думает о многих, обо всех точках сразу. Ну, думает, конечно, я помню химию, спин и гибридизация сги. Вот хорошо, уже хорошо. Уже хорошо, уже хорошо. Значит, на чём-то это вот способ того, как электрон о чём-то думает.
Хотя электрон не является, конечно, облаком. Ну вот, он думает о том, что у него, у него две возможности. Э, спин и возможность быть спином вверх, и возможность быть спином вниз. Ему ничего не стоит существовать в таком состоянии: приготовить такое состояние электрона, спин вниз плюс спин вверх. Ничего не стоит. Прямо ничего не стоит, честное слово.
А мы измеряем, получается, что-то одно. А куда второе девается? Куда пропадает второе значение? Оказывается, что когда мы измерили и определили что-то одно, электрон оказался в этом состоянии, в том, которое мы измерили со спином вверх.
А если мы измерили спин вниз, то он окажется в состоянии со спином вниз. Дальше выясняется, внимание, важное место: что закон... Фундаментальный закон развития во времени может описывать... Вот это схлопывание одно из возможностей математически невозможно. Мы вынуждены предположить, что происходит какое-то чудо, когда мы берём измерительный прибор.
Прекращается действие фундаментального закона, нарушается на какое-то время действие фундаментального закона Вселенной, спин именно вдоль вертикального направления и поступает со своей волновой функцией. Так что из неё исчезают все возможности, кроме измеренной.
Эред говорит: "Значит, это бред, который не может быть реализован в природе". Фундаментальный закон не нарушается, но мы-то не видим второй возможности. А говорит он просто: "Согласно уравнению квантовой механики, наш прибор должен откликнуться двумя способами на две возможности в электроне".
На той части волновой функции, где электрон, как бы, думает о спине вверх, прибор должен сказать: "Я вижу спин вверх". А там, где спин вниз, прибор должен сказать: "Я вижу спин вниз". Отсюда шаг до Шрёдингеровской кошки.
Если к измерению спина вверх вы приделываете яд, а к измерению спина вниз вы не приделываете никакого яда, а сажаете кошку в ящик, то кошка на это откликается. Так на наличие спина вверх кошка мертва, на наличие спина вниз кошка жива.
Но фундаментальное уравнение квантовой механики говорит, что это должно происходить в том же смысле одновременно в каком? Электрон одновременно находится в состоянии спина вверх, спин вниз, повторюсь про электрон. Такое состояние сделать вообще ничего не стоит.
А вот кошек таких мы точно не наблюдаем. И приборов, которые показывают наложенные друг на друга два значения одновременно, ну, мы зовём тогда, обращаемся, звоним в производителю и говорим: "Заберите этот прибор, он у вас вот он, он негодный".
А почему мы видим только один вариант? Потому что, говорит, Эред, мы вот, вот, ощущая себя человеком, оказываемся только в одной из двух ветвей. А происходит и то, и другое. Прибор делится на две компоненты. И мы, наблюдающие этот прибор, и кошка делится на две компоненты.
И в одной, как бы ветви, кошка, прибор измерил спин вверх, кошка мертва, и мы идём выпивать с горя. А в другой ветви прибор измерил спин вниз, с кошкой ничего не произошло. Но мы идём по своим делам, подкаст записываем или ещё чего-нибудь.
И две вселенные совершенно разные, они идут своими разными дорогами. И таким образом, если происходит квантовый переход, где нам кажется, что происходит схлопывание, называется коллапс к одной из возможностей волновой функции, к одной из возможностей, что математически невозможно.
На самом деле только нам кажется, потому что наше восприятие ограничено той ветвью. А другие... Мы сидим в другой ветви и видим другие варианты. И тогда нужно признать, что имеется довольно не маленькое количество параллельных миров, которые вот так ветвятся друг от друга.
При этом удаётся показать, что никаких кошек из ничего, как бы такая широкая река делится на более узкие. Если исходно Вселенная описывалась волновой функцией, то она и продолжает описываться волновой функцией. И это называется внутренний мультивселенн.
И беда там в том, что происходит всё. Там я не буду вдаваться в технические подробности, я выражу их неким моральным образом. Ну, предположим, что вы делаете что-то типа морального выбора. И хотите, чтобы луч варин не очень хороший, ну там для вас, для кошки, например...
Ну вы там, где играют роль какие-то вероятности. Вы ставите на то, как вот мы воспринимаем наш квантовый мир, что с какой-то вероятностью происходит один исход, с какой-то вероятностью происходит другой исход. Вы ставите на то, где больше вероятность хорошего исхода. Это разумно. Вы можете проиграть, но вы ставите на эту вероятность.
А в этой концепции заведомо случится всё. Какой смысл вообще стараться и о чём-то беспокоиться? Заведомо будет вселенная, где случилось хорошо, и заведомо будет вселенная, где случилось плохо. Ну, представьте себе, какой-нибудь выбор, основанный на вот этом квантовом делении. Причём это гарантированно произойдёт.
Это, я немножко здесь усилил, как бы условно моральную сторону этого дела, чтобы подчеркнуть, что у этой концепции есть проблемы с пониманием вероятностей. Потому что то, как мы, вот, в нашей вселенной, ничего этого не зная, действуем эмпирически, воспринимаем, так с какой-то вероятностью случается один исход, с какой-то другой.
Это значит, что в одном опыте неизвестно, что случится. Но когда мы их сделали 158000 раз, мы видим, что некоторые варианты происходят чаще, некоторые реже. На основе этого опыта или на основе там решения формул мы, когда нам нужно сделать какой-то выбор, говорим: "Ну давай, значит, вот на это рассчитывать".
По крайней мере, у нас более вероятность. А то гарантированно случится... В каком-то смысле больше 100%. Это не очень хорошо для вероятности. Понимаете? С вероятностью 100% случится и то, что имеет вероятность 20%, и то, что имеет вероятность 80%. Мы продумали разные планировки для вашей квартиры, чтобы вы продумали, как разложить вещи в новой гардеробной, или как отметить новоселье в просторной кухне-гостиной.
Время покупать квартиры от 3.800.000 руб на samolet.ru. Застройщик номер один — самолёт! Может быть, тогда теория вероятности просто описывает, как будут возникать эти мультивселенные. Отличная тема. Они пытались таким образом спастись. Примерно так и рассуждали, как вы предлагаете.
То есть, вот ветви, то есть фактически очень трудно объяснить, почему вот этой ветви нужно приписывать меньше, меньше веса. Ведь и та, и другая ветвь возникнут. Вот что главное. Фундаментальная теория — не возникнет. Гарантированно возникнут обе.
А как тогда объяснить, что одна, та, где с нашей точки зрения вероятность 20% против 80% другой, как тогда объяснить, что она как-то хуже, слабее, менее важна? Она точно возникнет, точно возникнет, гарантированно, потому что это управляется математикой квантовой механики, как мы знаем.
Подводя механику — это наше лучшее описание мира на настоящий момент. Фундаментальной структуры материи — это наше точное совпадение, самое точное совпадение теории эксперимента. Но теория, работающая сумасшедшим образом, она по дороге, чтобы объяснить наш контакт.
Контакт нашей реальности, когда мы делаем измерение, вот ускользающей, недостижимой, наблюдаемой квантовой реальностью, нужно предполагать нарушение фундаментального уравнения. Странное явление, схлопывание волновой функции, называется коллапс. Ну и, ну вот собственно, вот эти две вещи — это работает.
А квантовая механика этого не объясняет. Я просто могу поделиться, что это даже на меня произвело впечатление. Я тут недавно стал автором книги, которая называется "100 лет недосказанности квантовой механики". Про квантовую механику. У него подзаголовок "Квантовая механика для всех". В 2025 году будет 100 лет квантовой механики. Квантовая механика была создана в 1925-1926 году, и скоро 100 лет.
Так что готовьтесь, закупайте шампанское заранее. Знаете, перед Новым годом же заранее закупаем, а то потом не будет, не хватит и так далее. Будем отмечать. Но все эти 100 лет — это супер работающая теория. Книжка называется "100 лет недосказанности", и там всё это подробно разбирается.
Потому что она сообщает о том, как она работает. Вот, значит, почему это происходит. Действительно ли нарушается фундаментальное уравнение Шрёдингера? Почему происходит коллапс? Куда деваются... Там просто в квантовой реальности все возможности существуют одновременно и все развиваются одновременно, и никто из них не может так случиться, чтобы просто так все умерли, кроме одной.
А по факту мы видим, что как только мы что-то измеряем, все возможности умирают, кроме одной. Квантовая механика не нуждается в вычислительной схеме. Квантовой механики. Вот сделать вычисление, проверить на эксперименте — всё совпадает, всё хорошо, не нуждается в пояснениях, но оставляет недосказанности.
Появляются люди типа Эред, которые говорят: "Ну, не хотим мы недосказать. Давай всё-таки разберёмся, всё-таки как устроен мир". И одно из предположений — э, вревской интерпретации, которая состоит в том, что происходит на самом деле всё... Ничего не схлопывается, но просто мы твин по различным вселенным.
Это не доказательство, здесь нет доказательства. Существует квантовая механика, не говорит, что обязательно существуют эти вселенные, но предположение о ветвящихся вселенных — это один из способов прорваться через некоторое напряжённое место, непонятное место, необъяснимой квантовой механики.
Вот в завершении хотел бы тоже ответить себе на один вопрос. Ускорение к Солнцу, допустим, к Солнцу, оно будет обратно квадрату расстояния от Солнца. Точно. Вот кто действительно производит эти вычисления? Что за суперкомпьютер за этим всем стоит?
Ну смотрите, если вы намекаете на мысль, что на идею, что мы все в симуляции — мне эта идея не нравится, потому что симуляция, чтобы симулировать вселенную, нужна как минимум ещё одна вселенная. И это никак не объясняет существование.
Ну, смотрите, мы не знаем, почему существуют физические законы. Мы не знаем. Мы не очень понимаем, существуют ли физические законы в природе или у нас в голове. Это сложное место. Мы, ну, наверное, в природе, но каким-то странным образом... Заметьте, что это обратные квадраты работают хорошо, но не точно, но не до конца хорошо.
Почему дико повезло, что нашёлся такой простой закон? Ведь Новое время, вся современность началась с Ньютона примерно. Ну там Галилей, за два поколения тоже. Вот закон, Нью, закон движения Ньютона, уравнение движения, понимание движения планет и так далее.
То что есть? Если бы первое, самое первое приближение было бы адски сложным, то может быть, наука и не развилась бы, понимаете? Дико повезло! На уровне, ну вот, как вы сказали, там формула из трёх букв, состоящих из четырёх, четырёх совершенно точно. Вот именно восьмиклассникам её и впаривают.
При этом, конечно, надо бы объяснить им, что насколько чудо, что эта формула существует и она работает. Вот она, да, она работает. Простые законы работают. Дальше выясняется, что иногда они работают неточно. Из гравитации ровно такая история.
Удивительно при этом, что она в каких-то пределах, в таких больших пределах работает. И это такое... Большое, то, что существуют физические законы, и то, что иногда действуют неплохо, действуют простые законы. Это прямо супер.
Это нам очень повезло, это, в общем, синоним познаваемости мира. Мы по-видимому живём в более-менее познаваемом. Страшно благодарны. Ну, потому что это высшее благо нашего разума — это сознавать, понимать вселенную и сознавать своё единство со Вселенной. Если учитывать, что 10 в степени 500, то могли бы оказаться и в той, могли бы, вот, возможно, 10 в степени 500.
Да, и нам, значит, вот, мы оказались в какой-то, где нам хорошо, и её до какой-то степени можно познавать. Возможно, это ограничено наше познание. Тут я не знаю. Физика — точная наука.
Но в ней всегда находилось место для споров. Например, Эйнштейн сомневался в существовании чёрных дыр, которые сам же и предсказал. А ньютоновские законы механики пришлось пересмотреть за аномалией в движении Меркурия. Переходите в мой Telegram-канал, чтобы узнать больше по этой теме, и мы с вами не потерялись.
А мы продолжаем. А если также говорить про... Ну, громко назовём это теорией мироздания, то можно ли заключить, что теория относительности Эйнштейна уже всё описывает, или нам придётся погружаться в это и находить ещё что-то новое?
Смотрите, общая теория относительности, оче, как я сказал, мы тестируем её на её границах, вблизи чёрных дыр. Она очень хорошо описывает очень многое. А второй взгляд на вещь — это квантовая механика. Они, к сожалению, не согласуются друг с другом. Это наша беда.
И это большой вызов, он продолжается 50 лет или больше. Ну вот почти 100... 50 лет, очень серьёзно, люди пытаются соединить квантовое понимание мира и вот этот взгляд общей теории относительности. Они не соединяются, и мы не знаем, в каком направлении двигаться.
Одна из попыток была теория струн, она не прописала. Есть другие, которые тоже не очень прописали. В нашей Вселенной, может быть, мы останемся с этой загадкой. Может быть, когда-нибудь получим гораздо более глубокое понимание мира. Мы сейчас не знаем.
Сейчас можем заключить: нет единой теории, которая описывает, нет единой теории всего. Это может быть и хорошо, есть куда развиваться. А может быть, вы сделаете пессимистические выводы, что вот мы никогда не узнаем.
Может быть, я... В теоретическом выводе, что, допустим, если мы ещё можем понять, как работает ускорение относительно какой-то планеты или Солнца, как мы ранее приводили. То, возможно, мы не можем определить для себя какую-то конечную теорию мироздания, потому что она очень сложная.
Вот как говорили про теорию струн, она очень сложная. И, возможно, конечная теория мироздания может быть очень сложной. Мы не знаем, в каких терминах её описывать.
А может быть, конечной теории мироздания нет? Вот как с гравитацией Ньютоновской — почему, почему она должна быть? Мы, мир может быть... Мы просто познаём мир всё лучше и лучше. Есть закон обратных квадратов, работает очень неплохо, но не точно. Есть общая теория относительности Эйнштейна, работает прямо супер.
Лучше, но вот не квантовая. Продолжили на квантовой области. А что ещё может быть? Что-то ещё может быть, может быть, мы просто срезаем слой за слоем. А в этом смысле познание мира бесконечно. Он бесконечно глубок и бесконечно сложен.
А мы всё равно, как говорил Ньютон, остаёмся... Ээ, как каждый из нас и каждый учёный, даже великий, ребёнок, прогуливаю по берегу океана и собираю собирающий гальки. Да, вот так.
В завершении нашего подкаста, можете ли вы дать какие-то пожелания нашим слушателям, дорогие друзья? Во-первых, смотрите хорошие подкасты. Раз. Во-вторых, интересуйтесь. Два способа интересоваться чем-то. Это, мне кажется, большое удовольствие.
А квалифицированно интересоваться — ещё больше удовольствия. Развивайте себя и, разумеется, берегите себя. Будьте здоровы! И скоро 100 лет квантовой механики. В следующем году готовьтесь.
Дорогие друзья, большое спасибо, что досмотрели или дослушали этот подкаст до конца. Обязательно также подписывайтесь на этот YouTube-канал, смотрите наши последующие выпуски, пишите ваши комментарии. Может быть, появилась какая-то почва для дискуссии? Будет очень интересно почитать.
А, ну также на Telegram-канал не забывайте подписываться. Мне кажется, на этом всё. На этом всё и пришло время прощаться. Пока!