Анатолий Молчанов - Население Земли как растущая иерархическая сеть

Наша Вселенная представляла бы при таком моделировании единый, целостный объект, с локально взаимодействующими в полях четырех фундаментальных сил, частями. И, кроме того, ее эволюция определялась бы также и нелокальным взаимодействием, обусловленным изначальным «единством» всех этих частей, возникшем еще в момент Большого взрыва – точке «Альфа» ее эволюции.

Качественное отличие пространства от времени при таком моделировании заключается в том, что движение и взаимодействие частиц в пространстве программа эмуляции обрабатывает параллельно, а во времени – последовательно. При этом в пределе, при бесконечном расширении пространственно-временных границ Вселенной, пространство оказывается бесконечным актуально, а время, при учете конечности скорости распространения взаимодействий, – потенциально.

Но и это еще не все: наша Вселенная в каждой из своих частей по непонятным с точки зрения физики причинам эволюционирует, причем эволюционирует во все ускоряющемся темпе, и время в ней, в отличие от пространства, не является в этом (а не в физическом) смысле однородным – оно «ускоряется», «сжимается». По всем этим причинам понятие мировой линии СТО для нашего эволюционирующего мира представляется совершенно неприемлемой идеализацией.

В заключение приведем без всяких сокращений заметку физика-космолога Макса Тегмарка из Массачусетского технологического института, которая является по сути формулировкой принципа «-∞-»:

«Бесконечность пленила мое воображение еще в юности. Диагональное доказательство Кантора, показавшее, что некоторые бесконечности больше других, заинтриговало меня, а его бесконечная иерархия бесконечностей взорвала мой ум. Предположение о том, что в природе существуют бесконечные множества лежит в основе каждого курса физики, которые я читал в МТИ и в основе всей современной физики. Но проверить это предположение, узнать так ли это на самом деле, – невозможно.

В действительности имеются два отдельных предположения: предположение о существовании бесконечно большого и предположение о существование бесконечно малого. Под бесконечно большим я имею в виду, например, то, что пространство может иметь бесконечный объем, что время может длиться вечно, что может существовать бесконечное число физических объектов.

Под бесконечно малым я понимаю континуум, суть которого в том, что даже литр пространства содержит бесконечное множество точек, что пространство может бесконечно растягиваться без какого-либо изменения своих свойств. Оба эти предположения связаны между собой, поскольку теория инфляции – самое общепринятое объяснение Большого взрыва – может создавать бесконечный объем, бесконечно растягивая конечное пространство.

Теория инфляции имела огромный успех и стала главным претендентом на Нобелевскую премию. Она объясняет, как некая субатомная частица материи трансформировалась в Большой взрыв, создав громадную, однородную, единообразную вселенную с мелкими флюктуациями плотности, которые со временем выросли в сегодняшние галактики и крупномасштабную космическую структуру, – причем всё это согласуется с экспериментальными измерениями, полученными с помощью таких приборов, как Planck и BICEP2.

Но, утверждая, что физическое пространство не просто огромно, а в теории бесконечно, инфляция породила и так называемую проблему измерения, которую я рассматриваю как величайший кризис современной физики. Физика должна предсказывать будущее, но теория инфляции, похоже, неспособна на это. Когда мы хотим найти вероятность какого-то события в будущем, теория инфляция всегда дает один и тот же бесполезный ответ: бесконечность, деленная на бесконечность.

…Проблема в том, что, какой бы эксперимент мы ни проводили, теория инфляции утверждает, что где-то далеко в бесконечном пространстве существует множество наших копий, которые получат все физически возможные результаты. И несмотря на многолетние споры и зубовный скрежет в космологическом сообществе, оно так и не пришло к консенсусу по поводу того как добыть из этих бесконечностей разумные ответы.

Так что, строго говоря, мы, физики, больше вообще ничего не можем предсказать! Это означает, что даже лучшие сегодняшние теории нужно хорошенько встряхнуть, чтобы отправить на покой некоторое некорректное предположение. Которое? Вот мой главный подозреваемый: ∞. Резиновую ленту нельзя растягивать до бесконечности, потому что, хотя она и кажется такой мягкой и податливой, это всего лишь удобное приближение.

На самом деле она сделана из атомов, и, если ее слишком растянуть, она лопнет. Если мы сходным образом избавимся от идеи, что само пространство – это бесконечно растягиваемый континуум, то с треском лопнет и способность инфляции создавать бесконечно большое пространство, и проблема измерения отпадет сама собой.

Без бесконечно малого инфляция не может порождать и бесконечно большого, так что вы разом избавляетесь от обеих бесконечностей – а с ними и от многих других проблем, изнуряющих современную физику, таких как бесконечная плотность сингулярностей черных дыр, а также бесконечностей, которые возникают, когда мы пытаемся квантовать гравитацию.

В прошлом многие почтенные математики скептически относились к бесконечности и континууму. Великий Карл Фридрих Гаусс вообще отрицал, что нечто бесконечное действительно существует, и говорил: «Бесконечность – это просто фигура речи» и «Я возражаю против использования бесконечной величины как чего-то завершенного, что недопустимо в математике».

Однако за последнее столетие идея бесконечности стала доминировать в математике, и большинство математиков и физиков настолько привыкли к бесконечности, что редко задумываются о правомерности применения этого понятия. Почему? В основном потому, что бесконечность – это исключительно удобное приближение, для которого мы не нашли столь же удобных альтернатив. Подумайте, например, о воздухе, окружающем вас. Отслеживать положение и скорость октиллионов атомов, из которых он состоит, было бы безнадежно сложно.

Но если вы приближенно представите его в виде континуума, в каждой точке имеющего определенную плотность, давление и скорость, – то обнаружите, что этот идеальный воздух подчиняется прекрасному в своей простоте уравнению, объясняющему почти всё, что нас интересует, а именно: как правильно проектировать самолеты, как распространяются звуковые волны, как делать прогноз погоды и так далее.

Однако, несмотря на все эти удобства, воздух, конечно же, не непрерывен. Думаю, это относится и к пространству, ко времени и ко всем другим строительным блокам нашего физического мира. Не будем себя обманывать: несмотря на всю соблазнительность идеи бесконечности, у нас нет прямого наблюдаемого свидетельства существования ни бесконечно большого, ни бесконечно малого. Мы говорим о бесконечных пространствах с бесконечным множеством планет, но наша наблюдаемая вселенная содержит всего около 10 89объектов (в основном фотонов).