Юрий Артамонов - Ли Смолин. Возрожденное время: От кризиса в физике к будущему вселенной

Stephen Weinberg, "Anthropic Bound on the Cosmological Constant" <���Антропные Ограничения на Космологическую Константу>, Phys. Rev. Lett ., 59:22, 2607-10 (1987).

В единицах длины шкалы Планка.

Adam C. Rees et al., "Observational Evidence of Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant" <���Наблюдаемые Свидетельства по Сверхновым для Ускоряющейся Вселенной и Космологической Константы>, Astron. Jour . 116, 1009-38 (1998).

Надо опасаться, оценивая утверждение, что аргумент Вайнберга обеспечивает доказательство гипотезы о существовании других вселенных, ошибочных рассуждений, что тот факт, что космологическая константа выбрана невероятно малой величиной, сам является доказательством утверждения, что наша вселенная является одной из гигантской коллекции вселенных, в каждой из которых величины космологической константы выбрана хаотически. Это рассуждение сходно с обратной ошибкой игроков, обсужденной философом Яном Хакингом. Предположим, некто зашел в комнату и увидел, что кто-то так кинул кости, что

к оглавлениювыпала двойная шестерка. Некто будет иметь соблазн заключить, что кости много раз переворачивались перед этим или перекатывались одновременно многими местами, но это будет ошибочное заключение, поскольку вероятность получить двойную шестерку каждый раз одна и та же. Хакинг называет это обратной ошибкой игроков; Jan Hacking, "The Inverse Gambler's Fallacy: The Argument from Design. The Anthropic Principle Applied to Wheeler Universe" <���Обратная Ошибка Игроков: Телеологический довод. Антропный Принцип, Приложенный к Вселенной Уилера>, Mind 96:383 (July 1987), pp. 331-340, doi:10.1093/mind/XCVI.383.331. Джон Лесли возражал в Mind 97:386 (April 1988), pp. 269-272, doi:10.1093/mind/XCVII.386.269, что ошибка не применима к антропному аргументу, поскольку мы должны находиться в благоприятной для жизни вселенной. Но аргумент Вайнберга правильно ведет речь не о гостеприимной для жизни вселенной, а только о вселенной, которая полна галактиками. Мы могли бы жить во вселенной, где сформировалась только одна галактика, и все еще быть живыми - так что факт, что вселенная полна галактиками, не является необходимым для жизни.

Жауме Гаррига и Алекс Виленкин обратили внимание в "Anthropic Prediction for Lambda and Q Catastrophe" <���Антропное Предсказание для Лямбды и Q-Катастрофа>, arXiv:hep-th/0508005v1(2005), что особая комбинация двух констант улучшает ситуацию, когда применяется к аргументу Вайнберга: Это происходит для космологической константы, поделенной на размер флуктуаций в третьей степени. Но и тут остаются две проблемы: Первая, что определяет размер флуктуаций? Вторая, нам уже известно, что с аргументом все было в порядке, когда рассматривалась только космологическая константа. Имеется множество комбинаций двух констант, которые могли бы быть попробованы; факт, что одна комбинация работает лучше других, не удивителен, и, даже если имеются доводы в пользу этой комбинации, он не составляет доказательства гипотезы, что наша вселенная является лишь одним миром из гигантской мультивселенной.

Michael L. Graesser, Stephen D.H. Hsu, Alejandro Jenkins, & Mark B. Wise, "Anthropic Distribution for Cosmological Constant and Primordial Density Perturbations" <���Антропное Распределение для Космологической Константы и Изначальные Возмущения Плотности>, arXiv:hep-th/0407174, Phys. Lett . B600, 15-21 (2004).

Объяснение для величины космологической константы, сильно отличающееся от объяснения Вайнберга, дано Рафаэлем Соркином и соавторами на основе теории причинных рядов: Maqbool Ahmed et al ., "Everpresent Lambda" <���Вездесущая Лямбда>, arXiv:astro-ph/0209274v1(2002).

12. Квантовая механика и освобождение атома

Имеются альтернативные взгляды на квантовую теорию, в соответствии с которыми она может быть применена ко вселенной. По поводу оснований, почему я считаю это неверным, см. онлайн-приложения.

Импульс для обычных частиц есть их масса, умноженная на их скорость. Другое выражение несовместимых измерений есть принцип неопределенности, который говорит, что чем более точно измеряется положение, тем менее точно мы можем измерить импульс, и наоборот.

Для объяснения на более техническом уровне см. Lee Smolin, "Precedence and Freedom in Quantum Physics" <���Прецедент и Свобода в Квантовой Физике>, arXiv:1205.3707v1 [quant-ph](2012).

Charles Sanders Peirce, "A Guess at the Riddle" <���Догадка на Загадку>, in The Essential Pierce, Selected Philosophical Writings <���Основной Пирс, Избранные Философские Записки> , ed. Nathan Houser & Christian Kloesel (Bloomington IN: Indiana University Press, 1992), p.277. Записки Пирса редко ясны, так что ниже приводится обобщение из Стэнфордской Энциклопедии Философии ( http://plato.stanford.edu/entries/peirce/#anti):

к оглавлениюОдин из возможных путей, вдоль которых природа развивается и приобретает свои характерные черты, был исследован Пирсом с использованием статистического анализа в ситуациях экспериментальных проб, в которых вероятности исходов в более поздних пробах не были независимы от реальных исходов в более ранних пробах, ситуациях так называемых 'не-Бернуллиевских проб'. Пирс показал, что если мы постулируем определенную первоначальную особенность в природе, а именно, даже самую незначительную тенденцию приобрести даже самую крошечную особенность, то результат в конечном счете имеет высокую степень регулярности и большую макроскопическую точность. По этой причине Пирс предположил, что в удаленном прошлом природа была заметно более стихийной, чем она стала сейчас, и что в общем случае и в общей массе все черты, которые демонстрирует природа, эволюционировали. Так же, как и идеи, геологические формации и биологические виды эволюционировали, естественные особенности развивались.

John Conway & Simon Kochen, "The Free Will Theorem" <���Теорема о Свободе Воли>, Found. Phys ., 36:10, 1441 (2006).

Для полноты я должен заметить, что некоторые физики отвечают на этот аргумент, отстаивая сильную форму детерминизма, в соответствии с которой наблюдатели не могут рассматриваться как свободные при выборе, что измерять. С этой 'супердетерминистической' точки зрения мы можем представить, что имеются корреляции между выборами, которые делают наблюдатели, и выборами, которые делают атомы, установленными далеко в прошлом эксперимента. Учитывая это предположение, мы можем отвергнуть заключения теорем Конвея и Кочена, так же как и теоремы Белла.

Lucien Hardy, "Quantum Theory from Five Reasonable Axioms" <���Квантовая Теория из Пяти Разумных Аксиом>, arXiv:quant-ph/0101012v4(2001).

Lluis Masanes & Markus P. Mueller, "A Derivation of Quantum Theory from Physical Requirements" <���Вывод Квантовой Теории из Физических Требований>, arXiv:1004.1483v4 [quant-ph](2011). Связанная работа была сделана Borivoje Dakic & Caslav Brukner, "Quantum Theory and Beyond: Is Entanglement Special?" <���Квантовая Теория и За Ее Пределами: Является ли Запутывание Особенным?>, arXiv:0911.0695v4 [quant-ph](2009).

Маркус Мюллер выполняет в настоящее время интересную работу, имеющую отношение к этому вопросу.

13. Битва относительности и квантов

Исчерпывающее обсуждение труда де Бройля и английский перевод его статьи 1927 года см. в Guido Bacciagaluppi & Antony Valentini, Quantum Theory at the Crossroads: Reconsidering the 1927 Solvay Conference <���Квантовая Теория на Перепутье: Пересмотр Сольвеевского Конгресса 1927 Года> (New York: Cambrige University Press, 2009), доступно на arXiv:quant-ph/0609184v2(2009).