Десятилетия приводящих в растерянность экспериментов заставляют физиков рассматривать поразительную возможность: вероятно, что вселенная не имеет смысла
Облачным днём в конце апреля преподаватели физики и их студенты набились в аудиторию, украшенную деревянными панелями, в Колумбийском университете, чтобы послушать доклад Нима Аркани-Хамеда, заметного физика-теоретика, работавшего в институте передовых исследований в соседнем Принстоне. Аркани-Хамед, с длинными, по плечи, волосами, уложенными за уши, демонстрировал двойственные, и, на первый взгляд, противоречивые выводы из результатов недавних экспериментов, проводившихся на Большом адронном коллайдере.
«Вселенная неизбежна, – объявил он. – Вселенная невозможна».
Впечатляющее открытие бозона Хиггса в июле 2012 года подтвердило почти 50-летнюю теорию того, как элементарные частицы получают массу, что позволяет им формировать такие структуры, как галактики или людей. «То, что его нашли примерно там, где ожидали, явилось триумфом эксперимента, триумфом теории и признаком работоспособности физики», – рассказал Аркани-Хамед толпе.
Однако же, чтобы масса, или эквивалентная энергия, бозона Хиггса имела физический смысл, нужно было обнаружить ещё целую тучу частиц. Но ни одной из них так и не нашли.
Открыв только одну частицу, эксперимент на БАК углубил и без того глубокую проблему физики, назревавшую уже несколько десятилетий. Современные уравнения с потрясающей точностью отражают реальность и правильно предсказывают значения множества природных констант и существования частиц вроде бозона Хиггса. Но несколько констант – включая массу бозона Хиггса – экспоненциально отличаются от того, что предсказывают эти проверенные законы, так, что никакой жизни во Вселенной и возникнуть бы не могло, если только в ней не существует невообразимое количество подстроек и взаимно уничтожающихся величин.
Под угрозу попало понятие «естественности», мечта Альберта Эйнштейна о том, что законы природы безукоризненно прекрасны, неотвратимы и самодостаточны. Без него выходит, что эти законы – просто произвольный и беспорядочный результат случайных флуктуаций ткани пространства-времени.
БАК снова стал сталкивать протоны в 2015 году в поисках ответов. Но в работах и интервью Аркани-Хамед и другие выдающиеся физики уже сталкиваются с возможностью того, что Вселенная может быть неестественной. При этом идут жаркие споры о том, что нужно сделать для доказательства этого.
«10-20 лет назад я твёрдо верил в естественность», – говорит Нэйтан Сейберг, физик-теоретик Института, в котором сам Эйнштейн преподавал с 1933 по 1955, до года своей смерти. «Теперь я не уверен в этом. Надеюсь, что чего-то мы ещё не учли, иного механизма, объясняющего все эти вещи. Не знаю, что бы это могло быть».
Физики утверждают, что если вселенная неестественна, а величины всех констант, делающие жизнь возможной, чрезвычайно маловероятно подобраны, тогда должно существовать огромное количество вселенных, в которых реализовываются другие варианты. Иначе, почему бы нам так повезло? Неестественность могла бы дать большой толчок гипотезе мультивселенной, в которой наша Вселенная – всего лишь один пузырёк в бесконечной недоступной пене. Согласно популярной, но спорной платформе под названием «теория струн», количество возможных типов вселенных, которые могут возникнуть в мультивселенной, стремится к 10500. В некоторых из них случайные совпадения могут привести к появлению наблюдаемых нами странных констант.
В такой картине не всё, что связано со вселенной, неизбежно, а значит, кое-что и непредсказуемо. Эдвард Уиттен, специалист по теории струн в Институте, ответил мне по почте: «Я был бы счастлив, если бы теория мультивселенной не подтвердилась, частью из-за того, что она ограничивает наши возможности понимания законов физики. Но при создании вселенной ни с кем из нас не посоветовались».
«Некоторые её просто ненавидят», – говорит Рафаэль Буссо [Raphael Bousso], физик из Калифорнийского университета в Беркли, который помог разработать сценарий мультивселенной. «Не думаю, что мы можем проводить анализ на эмоциях. Это логическая возможность, к которой в отсутствие естественности в БАК склоняются всё больше».
То, что ещё откроют или не откроют на БАК, поддержит одну из двух возможностей: либо мы живём в чрезмерно сложной, но уникальной, Вселенной, или же мы живём в атипичном пузыре мультивселенной. «Через 5-10 лет мы будем гораздо умнее благодаря БАК», – говорит Сейберг. «Это так здорово. Нужно только протянуть руку».
Космическое совпадение
Эйнштейн писал, что для учёного «религиозное чувство приобретает форму восторженного изумления гармонией естественных законов», и что «это чувство – направляющий принцип его работы и жизни». И действительно, в XX-м веке глубоко укоренившаяся вера в гармонию законов природы – в «естественность» – показала себя надёжным проводником в поисках истины.
«На счету естественности много открытий», – сказал Аркани-Хамед в интервью. На практике требуется, чтобы физические константы (массы частиц и другие фиксированные свойства Вселенной) возникали непосредственно из законов физики, а не из маловероятных сокращений. Каждый раз, когда константа выглядит точной подстройкой, будто бы её изначальное значение было волшебным образом установлено так, чтобы изменять другие эффекты, физики подозревали, что что-то упускают. Они искали и находили некую частицу или свойство, отвечавшее за величину константы, что устраняло необходимость точных подстроек.
Но сейчас самовосстанавливающиеся свойства Вселенной подводят нас. У бозона Хиггса масса составляет 126 ГэВ, но взаимодействия с другими известными частицами должны добавлять около 10 000 000 000 000 000 000 ГэВ к её массе. Это значит, что «голая масса» бозона, или стартовое её значение, должна быть отрицательным значением такой астрономической величины, и почти идеально обнулять её, оставляя лишь небольшую часть её массы: 126 ГэВ.
Физики использовали уже три поколения ускорителей частиц в поисках новых частиц, предсказываемых теорией суперсимметрии, которая должна уменьшить массу бозона Хиггса ровно на столько, на сколько её увеличивают известные частицы. Но пока что они ничего не обнаружили.
Даже если обновлённый БАК и найдёт новые частицы, они определённо будут слишком тяжёлыми для того, чтобы влиять на массу Хиггса нужным образом. Хиггс будет всё ещё в 10-100 раз легче, чем нужно. Физики спорят, приемлемо ли это для естественной и уникальной вселенной. «Небольшая подстройка – может быть, такое просто случается», – говорит Лиза Рэндал, профессор из Гарвардского университета. Но по мнению Аркани-Хамеда, «немножко подстроенная – это как немножко беременная. Такого не бывает».
Если новых частиц не появится, и Хиггс останется астрономически точно подстроенным, тогда гипотеза мультивселенной выходит в центр внимания. «Это не значит, что она правильная, – говорит Буссо, давний приверженец идеи мультивселенной, – это значит, что больше вариантов нет».
Алессандро Струмиа (справа) и Дэвид Кёртин обсуждают идею «модифицированной естественности» на форуме 2013 года в Брукхейвене
Некоторые физики – например, Джо Ликкен из Национальной лаборатории ускорителя Ферми, и Алессандро Струмиа из Пизанского университета в Италии – видят третий вариант. Они говорят, что физики неправильно измеряют эффекты влияния других частиц на массу Хиггса, и что при других методах подсчётов масса выглядит естественной. Эта «модифицированная естественность» ломается, если в подсчёты включить дополнительные частицы, например, тёмную материю – но подобный нестандартный путь может породить и другие идеи. «Я не агитирую за идею, я просто хочу обсудить её последствия», – сказал Струмиа во время доклада в Национальной лаборатории Брукхейвена.
Но модифицированная естественность не решает большей проблемы, существующей в физики: то, что космос не аннигилировал благодаря своей энергии сразу же после Большого взрыва.
Тёмная энергия
Энергия, присущая вакууму (известная, как энергия вакуума, тёмная энергия или космологическая константа) в непостижимое количество, триллион триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов триллионов раз меньше, чем расчётная естественная, хотя и самоуничтожающаяся, величина. Пока нет теории, которая бы могла исправить эту громадное несоответствие. Ясно, что космологическая константа должна быть чрезвычайно сильно подстроена, чтобы у жизни был шанс.
Идея мультивселенной, объясняющая такое абсурдное везение, набирала популярность среди космологов последние несколько десятилетий. Она увеличила достоверность в 1987, когда нобелевский лауреат Стивен Вайнберг, теперь преподающей в Техасском университете в Остине, подсчитал, что в сценарии с мультивселенной возникает и космологическая константа. Из всех возможных вселенных, способных поддерживать жизнь – а только их можно обозревать и наблюдать – в нашей меньше всего точных подстроек. «Если бы космологическая константа была бы ощутимо больше наблюдаемого значения, например, раз в 10, тогда у нас не было бы галактик, – объясняет Александр Виленкин, космолог и теоретик, изучающий теорию мультивселенной в Тафтском университете. – Сложно представить, как в такой вселенной могла бы существовать жизнь».
Большинство специалистов по физике частиц надеялись, что будут найдены более проверяемые объяснения для проблемы космологической константы. Но ничего не нашли. Теперь же неестественность Хиггса делает более значимой неестественность космологической константы. Аркани-Хамед считает, что эти проблемы вообще могут быть связаны. «Мы не понимаем основного и самого удивительного факта, касающегося нашей вселенной, – говорит он. – Она большая и в ней много больших вещей».
Мультивселенная превратилось в нечто большее, чем просто в аргумент, в 2000 году, когда Буссо и Джо Полчински, профессор теоретической физики в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре, обнаружили механизм, способный породить целую панораму параллельных вселенных. Теория струн, гипотетическая «теория всего», считающая частицы крохотными вибрирующими чёрточками, постулирует наличие 10 измерений пространства-времени. В человеческом масштабе ощущается лишь три измерения пространства и одно времени, но специалисты по теории струн говорят, что шесть дополнительных измерений тесно связаны в любой точке ткани нашей четырёхмерной реальности. Буссо и Полчински подсчитали, что существует 10500 вариантов связывания этих измерений, что приводит к огромному количеству возможных вселенных. Иначе говоря, естественность не требуется. Не существует единственной, неизбежной и идеальной вселенной.
«Это для меня был момент просветления», – сказал Буссо. Но работа вызвала яростную критику.
«Физики частиц, особенно специалисты по теории струн, мечтали предсказать все константы природы, – объясняет Буссо. – Всё бы вышло из математики, числа пи и двоек. А тут пришли мы и сказали: „Знаете, ничего такого не будет, и тому есть причина. Мы думаем об этом неправильно“».
Жизнь во Вселенной
Большой взрыв, в варианте Буссо-Полчински, это флуктуация. Компактный шестимерный узел, составляющий один из стежков ткани реальности, внезапно меняется, освобождая энергию, формирующую пузырь пространства-времени. Свойства этой вселенной определяются случайно: через количество высвобожденной энергии. Огромное количество появляющихся вселенных наполнены вакуумной энергией. Они либо расширяются, либо так быстро коллапсируют, что жизнь в них возникнуть не успевает. Но некоторые атипичные вселенные, в которых сокращение приводит к небольшому значению космологической константы, похожи на нашу.
В работе на сайте arXiv.org Буссо и его коллега из Беркли, Лоуренс Холл, доказывают, что в случае мультивселенных масса Хиггса имеет смысл. Они обнаружили, что в пузырьковых вселенных, содержащих достаточное количество видимой материи (в отличие от тёмной) для существования жизни, очень часто появляются суперсимметричные частицы, находящиеся за пределами доступных на БАК энергий, и точно подстроенный бозон Хиггса. Также другие физики показали в 1997 году, что если бозон Хиггса был бы в пять раз тяжелее, это предотвратило бы формирование атомов тяжелее водорода, из-за чего вселенная была бы безжизненной.
Несмотря на вроде бы успешное объяснение, многие физики волнуются, что после принятия мультивселенной мало что изменится. Существование параллельных вселенных нельзя проверить, а неестественная вселенная недоступна пониманию. «Без естественности у нас пропадёт мотивация на поиски новой физики», – говорит Кфир Блюм [Kfir Blum] из Института передовых исследований. «Мы знаем, что она там есть, но нет никаких убедительных аргументов в пользу того, почему мы должны её найти». Такое мнение встречается очень часто. «Я бы предпочёл, чтобы вселенная была естественной», – говорит Рэндал.
Но физики могут привыкать к теориям. Проведя больше десяти лет в привыкании к мультивселенной, Аркани-Хамед находит её возможной – и жизнеспособной теорией для понимания того, как работает наш мир. «Интересно, что практически любой из полученных на БАК результатов направит нас по одному из этих расходящихся путей, – говорит он. – И это очень, очень важный вывод».
Естественность может победить. Или она может оказаться ложной надеждой в странном, но комфортабельном уголке мультивселенной. Как сказал своей аудитории в Колумбии Аркани-Хамед, «оставайтесь с нами».
Комментарии (62)
Jogger
08.02.2017 00:40+1Наверное сейчас знатоки квантовой физики меня опять заминусуют, но я всё-таки спрошу.
Может кто-нибудь объяснить, почему из «Хиггс останется астрономически точно подстроенным у них автоматом следует „гипотеза мультивселенной“? Почему вселенная не может быть одновременно неестественной и единственной? Только, если можно, простыми словами, популярно.
Вообще конечно занятно, когда физики путём долгих исследований вдруг приходят к выводу, который казался тебе интутивно верным (это я про „подстроенные“ параметры). Наверное если бы истинно верующий человек встретил бога в переулке — он бы испытал похожие чувства.vedenin1980
08.02.2017 01:52Почему вселенная не может быть одновременно неестественной и единственной? Только, если можно, простыми словами, популярно.
ИМХО, но понимаю так:
Простыми словами, представьте что все атомы воздуха в вашей комнате оказался в одном её углу, а в другом оказался ваккум. Такое в теории возможно, но вероятность этого за время существования Вселенной в любой её точки практически равна нулю. Если же представить что Вселенных бесконечное множество и в каждой своя комбинация атомов, то где-то среди Вселенных такая ситуация обязательно произойдет.
То есть любое совершенно невероятное событие где-то бесконечной Мультивселенной существует, то есть нет ничего удивительного, что мы живем при самом невероятном стечение физических законов Вселенной (потому что в бесконечной Мультивселенной есть бесконечная комбинация любых физических параметров).Jogger
08.02.2017 02:11Но ведь вы сами говорите — в теории возможно. А насколько вероятно — сложно оценить, не имея данных о иных вселенных (и даже о факте их наличия).
Если я подкину монету один раз и выпадет орёл — я не могу сделать вывод что у монеты существует бесконечное количество граней. Я даже о второй-то грани без повторного эксперимента сказать точно не могу — может быть её и нет.vedenin1980
08.02.2017 02:18В этом и смысл. Если те кто считает нашу Вселенной неестественной правы, то вероятность её случайного возникновения e в минус триллионной степени. Если вы подкинули миллиард монет и все они упали орлом, то либо вы чего-то не учитываете и монеты падают вовсе не случайно или предположить какую-то ещё теорию почему так произошло, так как вероятность что так случайно произошло ничтожна.
Jogger
08.02.2017 03:05+1Эти суждения основаны на эмоциях, а не на фактах.
Смотрите, у монеты две стороны — шанс выпадения орла 50%. Монету кинули один раз, выпал орёл. Возможно? Вполне.
Теперь у монеты миллиард сторон, шанс выпадения орла 1 к миллиарду. Монету кинули один раз, выпал орёл. Возможно ли? Вполне.
Заметьте, в обоих случаях нам хватило всего одной монеты и одного броска. Если мы хотели получить именно орла — да, во втором случае наши шансы куда меньше. Но ситуация не такова, орёл УЖЕ выпал, мы имеем свершившийся факт. В такой ситуации ничего удивительного в выпавшем орле нет, как и в любом другом из миллиарда вариантов.
Собственно, мне непонятно, почему из информации об одном свершившемся факте одного «броска» одной «монеты» мы делаем вывод о том, что должно существовать ещё 10^500 монет. Для меня этот вывод видится совершенно неочевидным — монета может быть одна, может быть десяток, может быть 10^500 а может быть 10^1000 — имеющихся данных недостаточно чтобы об этом судить.
Gibboustooth
08.02.2017 07:37Если вы 1000 раз подбросите монету и 1000 раз выпадет «орёл» — вам не станет интересно, почему так произошло? Вы просто скажете «вот эту удача», пожмёте плечами и пойдёте дальше?
Bal
08.02.2017 08:09В случае монеты — да, «это просто удача». В случае нашей Вселенной такое тоже может быть. Каким бы маловероятным случайное событие не было, оно возможно. И когда оно состоится нет смысла искать причины такого события.
Для нашей Вселенной у нас нет информации, считать её возникновение закономерным, неестественным или случайным. Но случайной она может быть. И при таком положении дел нет ничего неестественного в реализации маловероятного события.
aram_pakhchanian
08.02.2017 08:42Тут есть одна тонкость. Монета естественна. Вы ее можете наблюдать, и подкидывая ее, вы понимаете, что применяете набор случайных факторов (угол заброса, крутящий момент, максимальная скорость руки), которые дают вам случайный результат. Если вы сделаете все то же, но но роботом, который с очень большой точностью повторяет все действия, вы всегда (или почти всегда) будете получать одну и ту же сторону. То есть суть не в монете, а в том, что вы не контролируете параметры заброса монеты. Случайна не сторона, а ваши действия. Теперь вернемся к вселенным: если бы она была «естественной», то есть мы бы понимали, какие параметры и в какой связи ее создавали, мы бы смирились с тем, что все получилось случайно. Как мы миримся с теорией происхождения жизни, утверждающей, что жизнь теоретически могла возникнуть из того, что у какой-то органической молекулы случайно получилось самовоспроизводиться.
Здесь же проблема в том, что нам совершенно непонятно, каким образом наша вселенная случайно создалась. То есть не только непредсказуемы параметры, непонятен процесс «забрасывания» монеты. Собственно, его и хотят понять, либо смириться с тем, что он никогда не будет понят.niknamezanat
08.02.2017 08:51+2Монета естественна
Нет.
Естественность подразумевает множество неких штук, схожих с рассматриваемой. В нашей вселенной монеты естественны на некоторых территориях Земли, но ни одной другой «монеты», та которая Вселенная, вы ещё не видели и заявлять о её естественности бессмысленно.
Tagire
08.02.2017 13:30Это все возможно, но вы не купите машину, которая разобьется с вероятностью триллион к одному, вы не будете водить ребенка в школу, которая построена не по нормам и развалится с такой же вероятностью, вы не захотите заниматься сексом с женщиной, которая больна спидом, хотя вероятность заразиться гораздо меньше. Зачем тогда подстраивать всю свою жизнь под это?
zagayevskiy
08.02.2017 15:42вы не купите машину, которая разобьется с вероятностью триллион к одному
Миллионы каждодневных автомобильных аварий передают вам привет. Разваливающиеся школы? А что, была такая у нас в городе.
beavis88
08.02.2017 09:57> Если же представить что Вселенных бесконечное множество и в каждой своя комбинация атомов, то где-то среди Вселенных такая ситуация обязательно произойдет.
На чём основан этот вывод? Бесконечность исходов сама по себе не гарантирует покрытия всех возможных случаев.vedenin1980
08.02.2017 11:50+1На математики. При бесконечном количестве независимых попыток любое маловероятное, но возможное событие произойдет.
Доказывается просто:
1. считаем, что x это вероятность события A, где x <=1 и x > 0 (событие возможно, но крайне маловероятно).
2. вероятность того что событие A не произойдет при одной попытки 1-x,
3. вероятность того что событие A не произойдет при двух независимых друг от друга попытках (1-x) * (1-x),
4. вероятность того что событие A не произойдет при N независимых друг от друга попытках (1-x) ^ N,
5. берем пределе при стремление N к бесконечности, lim (1-x) ^ N, по сути у нас функция lim (y ^ N), где y >= 0 и y < 1. Она сходится к 0, т.е. вероятность того что событие А не произойдет при бесконечных независмых попытках равна 0.
6. следовательно при бесконечных независимых попытках, любое в принципе возможное событие должно произойти.beavis88
08.02.2017 12:01А разве при бесконечном числе исходов вероятность 1 гарантирует наступление этого события? Там же вроде счетное число исходов можно выкинуть, или даже подмножества меры 0 так что вероятность останется равной 1.
vedenin1980
08.02.2017 12:29+1Гарантирует, если попытки независимые. Это же классическая Теорема о бесконечных обезьянах
Куда сходиться функция lim (y ^ N), где y >= 0 и y < 1, а N — стремиться к бесконечности?
разве при бесконечном числе исходов вероятность 1 гарантирует наступление этого события?
Там вероятность 0 не наступления этого события.
HiMem-74
08.02.2017 09:09Может кто-нибудь объяснить, почему из «Хиггс останется астрономически точно подстроенным у них автоматом следует „гипотеза мультивселенной“? Почему вселенная не может быть одновременно неестественной и единственной? Только, если можно, простыми словами, популярно.
Вы знаете, как мне кажется, научные доказательства и гипотезы в области космогонии все больше и больше похожи на «Защиту Чубакки»
pestilent
08.02.2017 17:23Если в двух словах: Бритва Оккама.
Чтобы не добавлять в теорию множество «неестественных» констант, берется более общая и более простая теория, в которой это не константы, а переменные.Jogger
08.02.2017 18:15Предположить огромное количество сущностей чтобы объяснить случайную константу? Я как-то не так себе представлял Бритву Оккама…
pestilent
08.02.2017 20:08Нет там никакого огромного количества сущностей. Разные «вселенные» — части одной «естественной» Мультивселенной, которая устроена проще, чем единственная «неестественная» Вселенная. По крайней мере, так это выглядит сейчас.
Jogger
08.02.2017 20:47Это утверждение очень спорно. Что проще, 42 или y= f(x)? Второе явно более естественно, но как по мне — нисколько не проще, а возможно даже сложнее, потому что пытается сослаться на закономерность, на которую не указывает ничего. Поскольку мы на гиктаймс, предложу компьютерную аналогию. Есть некоторая библиотечная функция, код которой нам недоступен. Она не принимает на вход никаких параметров. Мы запустили её один раз (эквивалент большого взрыва) и посмотрели на результат. Функция вернула 42. Сторонники «естественной вселенной» в этой ситуации скажут «ага! функция без результатов что-то вернула, должно быть она считывает данные с каких-то датчиков, и это число естественным образом вытекает из их показаний. Теперь, предположим, мы посмотрели и не нашли никаких датчиков. Теперь сторонники мультивселенной говорят „Ага! Никаких датчиков нет! Должно быть, там сложная функция — генератор случайных чисел, и она возвращает случайный результат от 1 до 100! Если нет никаких датчиков — то это точно оно!“. Собственно, мой вопрос — почему невозможен вариант, что функция ВСЕГДА возвращает 42? Как по мне, такой вариант функции будет проще, хотя он неестественен и непонятен.
Irkin
09.02.2017 08:02В компьютерной аналогии это выглядит немного по другому. Предложим, от результата этой функции зависит работоспособность программы. При 42 программа работоспособна (например, может возникнуть углерод и, соответственно, жизнь), а при любых других значениях программу ждет фейл (углерод невозможен). Выглядит очень странно, если функция без всяких причин (без параметров) возвращает именно то, что нужно. С философской точки зрения объяснений такому факту три: или детерминизм (одна «естественная» вселенная, но причины 42 пока не определены); или хаос («мультивселенная» — много случайных «естественных» вселенных); или желание разработчика функции (религия). Физикам надо выбрать одно из этих объяснений)
evtomax
09.02.2017 15:28А верность этого выбора, который надо сделать физикам, проверяема вообще? :-)
Irkin
09.02.2017 16:13Выбор не будет сделан, пока гипотезы не будут признаны научными теориями. До этого пока далеко. На Geektimes была статья на эту тему https://geektimes.ru/post/278820/
taujavarob
09.02.2017 16:54Irkin >
Выбор не будет сделан, пока гипотезы не будут признаны научными теориями. До этого пока далеко.
Там логический тупик:
Даже физическое состояние, появляющееся вследствие устоявшейся теории, такое, как множественные вселенные, не будет научной теорией, пока мы не найдём способ его подтвердить или опровергнуть; это только гипотеза, даже если это хорошая гипотеза.
В чём он?:
- У Теории Струн нет способа подтвердить или опровергнуть её.
- Теорию, у которой нет способа подтвердить или опровергнуть её, нельзя считать научной.
- Теорией, у которой нет способа подтвердить или опровергнуть её, не могут заниматься настоящие учёные.
Теорией Струн занимаются настоящие учёные несмотря на то, что нельзя настоящим учёным заниматься теорией у которой нет способа подтвердить или опровергнуть саму себя.
Обычная отговорка этих настоящих учёных (если вообще они станут с вами разговаривать на эту «неудобную» для них тему), типа того, что — мы постараемся вскорости (или просто — мы стараемся) отыскать способ (или как то иначе определить эту проблему) подтвердить или опровергнуть Теорию Струн — не катит.
Почему не катит? — Потому что иначе можно всякого человека, занимающегося чем-то, что не имеет вовсе способ, даже теоретически, который мог бы подтвердить или опровергнуть, всякого человека этого можно назвать настоящим учёным — а почему нет?
Иначе говоря — Можно ли назвать человека настоящим учёным если он занимается занятием которое нельзя даже мысленно фальсифици?ровать (то есть занятием, для которого нельзя придумать даже теоретически способ фальсифици?руемости )?
Это логический тупик. (С)
Irkin
09.02.2017 20:11taujavarob
Сложно говорить на эту тему, не согласовав дефиниции и онтологии, в частности определение «настоящий ученый». Но не суть. С моей точки зрения, если видится логический тупик, то, возможно, исходная постановка вопроса неправильно формализована. Теория струн не удовлетворяет определению физической теории, как целостной физической системе взглядов, воплощенной в наборе фундаментальных описаний в виде уравнений и предсказаний. Пока этого нет, много недостающих элементов в описании, то это не теория, это просто гипотеза, что такая теория может быть создана. Поэтому ученые, настоящие или нет, в данный момент занимаются не теорией струн (она еще не существует), а исследованием потенциальной возможности создания теории. Вполне себе хорошее занятие для настоящих ученых :)taujavarob
10.02.2017 16:59Irkin >
Поэтому ученые, настоящие или нет, в данный момент занимаются не теорией струн (она еще не существует), а исследованием потенциальной возможности создания теории. Вполне себе хорошее занятие для настоящих ученых :)
Википедия:
В 1984—1986 гг. физики поняли, что теория струн могла бы описать все элементарные частицы и взаимодействия между ними, и сотни учёных начали работу над теорией струн как наиболее перспективной идеей объединения физических теорий.
Типа начали заниматься лет эдак 40 назад. Маловато? — Ну, да ладно.
То есть в настоящее время нужно терпимо относится к «разным учёным» которые десятки лет (фактически всю свою жизнь) занимаются теорией которую нельзя ни доказать ни опровергнуть даже теоретически?
Понятие «фальсифицируемости» можно выкинуть на помойку исторических научных казусов? ©
vedenin1980
10.02.2017 17:11занимаются теорией которую нельзя ни доказать ни опровергнуть даже теоретически
Теоретически можно, только вроде на это потребуется энергия больше целой Вселенной. Но это не важно, см. ниже.
То есть в настоящее время нужно терпимо относится к «разным учёным» которые десятки лет (фактически всю свою жизнь) занимаются теорией которую нельзя ни доказать ни опровергнуть даже теоретически?
Это математическая теория. Математикой занимаются всю жизнь тысячи ученых, причем экспериментально математика не проверяема, так она оперирует абстракциями (два плюс два в реальном мире не всегда четыре, см. сложение 2 литров спирта и 2 литров воды). Ну и просто невозможно доказать эксперементально, что сумма углов любого треугольника во Вселенной равна 180 градусов (тем более что из-за даже небольшого искривления пространства это может быть не так).
Поэтому как математическая теория всего на свете вполне имеет право на жизнь и «нефальсифицируемость» тут ничему не мешает. Когда-то ОТО было чисто математической теорий о странном пространстве, потом нашли её физическое применение и возможность проверить.taujavarob
13.02.2017 21:01Irkin решил дальше не отвечать, но высказался
vedenin1980:Это математическая теория… Поэтому как математическая теория всего на свете вполне имеет право на жизнь и «нефальсифицируемость» тут ничему не мешает. Когда-то ОТО было чисто математической теорий о странном пространстве, потом нашли её физическое применение и возможность проверить.
Это интересно. Но скажите ли мне — какой раздел математики описывает ОТО или Струнная теория?
Но ваша мысль коррелирует сПо словам физиков, теория струн может просто оказаться лучшим математическим языком для работы с определёнными аспектами реальности.
Да, действительно — математика не нуждается в фальсифицируемости
— но можно ли тогда любую физическую теорию представить как особый математический язык?
В этом случае к примеру, то же самое можно сказать о гомеопатии или астрологии. — Типа — да, фальсифицировать их мы не можем — но это «особый математический язык», с помощью которого мы может кое-что описать?
dredd_krd
08.02.2017 00:45+1А я вот верю, что всё это гигантское дерево теорий, разрастающееся (преимущественно в ширь, в последнее время) с недоступной для полного понимания скоростью, однажды наконец осыпется, оставив только одну ветвь, которая действительно опишет максимум всех явлений, наблюдаемых человечеством. И хочется дожить до этого великого момента (что тоже, к сожалению, врядли). А как эти изыскания сейчас выглядят и какие теории строятся — не важно, главное, что у «изыскателей» не опускаются руки и не иссякают идеи. Приятно наблюдать за любыми попытками и следить за прогрессом, каким бы он ни был.
Bedal
08.02.2017 09:57+1Совершенно согласен. Налицо вполне объяснимая беспомощность и фонтанирование фантазиями в период, переходный между физиками.
Но есть в статье (и не только в ней) исходная глупость: почему это жизнь и/или разум нечто такое особенное и ценное, что ради этого должна вселенная подстраиваться? Или почему это жизнь — именно «способ существования белковых тел», а не может быть способом существования нейтронной жидкости в звёздах (формулировка намеренно глупая)?
Ни из чего (кроме любви к себе) это не следует же.
Hellsy22
08.02.2017 01:29+5Я еще этим «физикам» подкину тему для раздумий — как так чудесно совпало, что у дырочки на шкурке у кошки именно там, где у кошки глазки?
А вообще статья полна чудесных перлов. Например, «несколько констант… экспоненциально отличаются».
darthmaul
08.02.2017 02:52+2А что если современная Стандартная Модель — это что то сроди эпициклам Птолемея? Очень сложная и точная модель, но не оптимальная?
killik
08.02.2017 03:38Я правильно понимаю, что бозон Хиггса без сопутствующих частиц это не «бозон Хиггса», а некая неведомая частица, найденная в том месте где искали и чем-то похожая?
vgivanov
08.02.2017 03:48+1Неправильно. Стандартной модели никакие «сопутствующие частицы» не нужны, это уже за её пределами.
vgivanov
08.02.2017 03:43+1Как я догадываюсь, статья является невнятной попыткой изложения не очень новой «проблемы точной настройки». При этом автор, вероятно, сторонник «концепции разумного замысла», иначе к чему бы слова о «смысле вселенной» (см. заголовок статьи).
P.S. Тут надо бы пошутить насчёт 42, но не буду.
maldalik
08.02.2017 04:01+2Как-то знакомая заявила, что в их классе все родились в год Обезьяны, утверждая, что это невероятное совпадение. Не знаю как она вообще закончила школу.
Welran
08.02.2017 05:03+2В этом и проблема. Увидев что в классе все родились в год обезьяны сразу приходит мысль что это совсем не совпадение, а кто то специально подбирал класс. Так же и в нашей вселенной слишком уж все совпадает.
Eugney
08.02.2017 07:18Вообще-то это действительно редкое совпадение. Допустим, в классе 20 человек. Дети, родившиеся в сентябре и октябре, обычно идут в школу с шести лет, поэтому вероятность того, что ученик родился до ноября 0,83, в ноябре или декабре 0,17.
Вероятность того, что все дети в классе родились в один год = 0,83^20 + 0,17^20 ? 2%.Welran
08.02.2017 07:35Когда я учился в класс шли только дети одного года. Самая младшая родилась 31 декабря. Так что это вполне возможно. Хотя по китайскому календарю год начало года не совпадает с 1 января, поэтому те кто родились до китайского нового года относятся к другому знаку, но это так придирки.
Bal
08.02.2017 08:13Я в школу пошёл в 1980 году. И за свою жизнь не видел ни одного класса (своя школа, знакомых, родственников, своих детей...) где бы все дети были одного года :) Иногда разброс вообще три года захватывает, дети сейчас идут в школу в возрасте от 6 до 8 лет.
Welran
08.02.2017 09:56Ну вот по не репрезентативной выборке вы сделали вывод несоответствующий реальности. Так как такое требование возможно и вероятно, то считать вероятность исходя из отсутствия такого требования нелогично.
Anilexis
08.02.2017 07:14+1Процитирую Дойча: «Даже если бы хоть какая-то физическая или математическая интуиция была врожденной, это не придавало бы ей какого-то особого авторитета. Врожденную интуицию невозможно считать суррогатом «воспоминаний» Платона о мире форм, поскольку общеизвестно, что многие интуитивные представления, которые случайно развились у людей в процессе эволюции, просто ложны <...> результат компромисса, имевшего место на каком-то древнем этапе эволюции наших далеких предков. Конечно, возможно (хотя я в это не верю), что геометрия Евклида или логика Аристотеля каким-то образом встроены в структуру нашего мозга, как считал философ Иммануил Кант. Но из этого логически не следует их истинность. Даже если представить еще более невероятный случай, что у нас есть врожденные интуитивные представления, от которых мы не в состоянии избавиться, такая интуиция все равно не будет необходимой истиной.»
sergarcada
08.02.2017 08:09-1У меня только один вопрос: зависит ли от натуральности (естественности) вселенной, к примеру, возможность колонизировать Марс? Я не понимаю разницы между одной и триллионом вселенных, если мы даже до Марса можем отправить только роботов, не говоря уже о более дальних расстояниях.
sets
08.02.2017 11:37Нет, не зависит. А почему такой странный вопрос, при чем тут устройство вселенной и колонизация Марса?
sergarcada
08.02.2017 12:42Потому что я не понимаю, где тут связь науки и жизни. Например, теория относительности имеет какие-то практические результаты, например, в навигационных целях. Квантовая физика используется в вычислительной технике. Но что нам может дать в практическом плане знание о естественности/неестественности вселенной? Чем это знание может быть нам полезно?
sets
08.02.2017 13:28+1Связи нет, что из науки получается применить, то применяется, что не получается, то не применяется. Это же не техника и не технология, это теоретическая физика.
Этот конкретный вопрос в практическом смысле даст немало. Часть физиков разочаруется в своей предметной области и займется чем-нибудь другим, часть физиков начнет придумывать способы проведения лабораторных больших взрывов и создания собственных пузырей с заранее заданными константами, отличными от наших.
Seven-ov
08.02.2017 09:02Заголовок спойлера
ksil
08.02.2017 10:07-1Заголовок спойлераСтраница не найдена — 404 Ошибка
404 Error. Page not found.
Страница не найдена. 404 Ошибка.
Смотрите разделы нашего сайта:
Как получить прямую ссылку на скачивание в:
Яндекс.Диск
Как опубликовать списком ссылки на скачивание в:
Яндекс.Диск
GetFile.dokpub.com
Контакты: contact@dokpub.com
Соглашение с пользователем
Каждый пользователь, посещающий любые страницы наших сайтов getfile.dokpub.com и/или dokpub.com автоматически соглашается с условиями использования сервиса изложенными в соглашении с пользователем.Vjatcheslav3345
08.02.2017 10:31Из всех возможных вселенных, способных поддерживать жизнь – а только их можно обозревать и наблюдать
А почему только их можно наблюдать? (ладно — если бы вселенную на 99,(9)-100 % состоящую из труднонаблюдаемой темной материи/энергии — но ведь очень много промежуточных вариантов будет из нормальной наблюдаемой материи и энергии).
ncix
08.02.2017 10:32Меня как разработчика это совершенно не удивляет. Разочаровывает, но не удивляет. Все сложные системы полны костылей.
sets
08.02.2017 11:43Если все это записать короче, то получится что-то такое:
Есть набор физических констант, как минимум часть из которых вычислена эмпирически. Физикам в идеале хотелось бы получать все константы рационально, а не эмпирически, то есть из уравнений, а не из опытов. Но как минимум на каждую константу рано или поздно нужно получить уравнение.
В последнее время создается впечатление, что на некоторые константы уравнений не будет вовсе, то есть они просто случайны и могли бы быть какими-нибудь другими.
Я правильно понимаю суть проблемы?dkukushkin
08.02.2017 15:21+1В последнее время создается впечатление, что на некоторые константы уравнений не будет вовсе, то есть они просто случайны и могли бы быть какими-нибудь другими.
Если константы можно вывести из уравнений — то все становится логически просто и понятно. Более того, можно их вычислить с произвольной точностью (а провести измерение физической величины с произвольной точностью затруднительно!).
Если же константы не вычислимы, то получается это аналог некой программы (как числовой код). Причем эта программа как будто кем то задана, будь она другой — мир был бы другим, в нем не возникла бы жизнь.
Вот и получается — чтобы обосновать возникновение этих констант, нужно придумать либо Бога либо мультивселенную. И заноза в заднице в том, что ни то ни другое нельзя ни доказать ни опровергнуть — во что хочешь в то и верь.sets
08.02.2017 15:27Ну вроде проблему понял правильно.
А почему считается, что теория мультивселенной непроверяемая? Были какие-то серьезные обсуждения этой темы?
evtomax
08.02.2017 15:55А разве уже доказано, что не может быть вселенных, которые от наших отличают не только константы, но и уравнения, эти константы связывающие?
kauri_39
08.02.2017 22:49-1Предлагаю удаление занозы: доказательство существования и Бога и мультивселенной. Но сначала остановимся на мультивселенной. Только возьмём такой её вариант, где в бесконечном и вечном сверхпространстве расширяется навстречу друг другу множество вселенных, соразмерных нашей.
И присмотримся к эволюции материи, идущей в нашей Вселенной. Она идёт по общему закону, его вывод дан в моей последней публикации. Итог этой эволюции — образование вселенской системы цивилизаций или разумной Вселенной, способной к мгновенным информационным взаимодействиям с другими разумными вселенными.
При взаимном сжатии вселенных — разумных и безжизненных — из них образуется гигантская плотная среда — пространство более масштабной вселенной или макровселенной. Но разумные вселенные в этом пространстве явятся не его квантами, а его фотонами. А их системы — кварками.
Кварки тоже внутренне разумны, как и фотоны, и тоже способны к мгновенному обмену информацией. Чем они и пользуются в период Большого взрыва своей вселенной. Ход времени в ней гораздо медленней, чем в фотонах — в разумных вселенных предыдущего масштаба, и это позволяет разумным кваркам планировать и совершать разные действия.
Кварки заинтересованы в том, чтобы вмещающая их вселенная была обитаемой, разумной и выжила при будущем столкновении с другими соразмерными вселенными. А для этого в ней нужно наладить такую же эволюцию материи, как и во вселенных предыдущего масштаба, ставших разумными.
С помощью мгновенной связи они создают вселенскую информационную сеть — Бога. Это совокупный Разум всех кварков своей вселенной. Он генерирует животворящие константы, повсеместно создаёт стандартные частицы материи. И если мы допускаем такое будущее разумных сил нашей Вселенной и соразмерных ей вселенных, то возможно и такое же прошлое. То есть известные нам фотоны — это разумные микровселенные, а кварки — их системы.
Дело за малым — доказать всю эту фантастику. А она уже доказана. Фотоны, кварки и прочие частицы способны к мгновенным информационным взаимодействиям. Проверить эту их способность мы можем методом запутывания частиц. Они прилежно следуют законам, установленным для них Богом — совокупным Разумом всех кварков нашей Вселенной.
Кто сомневается в том, что частицы способны обмениваться и другой информацией, кроме смены состояния относительно их запутанного компаньона, пусть придумает другую, более убедительную фантастику.
taujavarob
08.02.2017 16:31-1Согласно популярной, но спорной платформе под названием «теория струн», количество возможных типов вселенных, которые могут возникнуть в мультивселенной, стремится к 10 в 500-й степени. В некоторых из них случайные совпадения могут привести к появлению наблюдаемых нами странных констант.
Немного иначе:
- Есть 10 в 500-й степени типов вселенных.
- Можно взять одну любую из этих 10 в 500 типов вселенных и подбором параметров получить нашу наблюдаемую нами Вселенную.
- Итого мы имеем по крайне мере не меньше 10 в 500-й степени типов вселенных которые описывают нашу наблюдаемую нами Вселенную.
- При этом — нельзя отличить (провести опыт даже теоретически, мысленно) какая из этих настроенных (подбором параметров) 10 в 500-й степени типов вселенных — реальна, то есть наша наблюдаемая Вселенная!
- Отметим, что эти 10 в 500-й степени типов вселенных — это разные (неприводимые друг к другу) по сути вселенные.
Symphel
Как будто РенТВ включил.
Garbus
Хм, а мне подобные рассуждения почему то напоминают алхимиков, которые смешивали всякую фигню в поисках филосовского камня. Впроде и инструменты не те (во всех смыслах), и результаты намного предсазуемее, но полностью убрать из мыслей идею «А вдруг?!», не получается.