Карло Ровелли - Краткая теория времени [калибрятина]

Чтобы понять новую теорию, мы должны выстроить модель мышления, не имеющую ничего общего с нашим повседневным восприятием пространства и времени. Следует представить себе мир, в котором время больше не непрерывное и текущее, а представляет собой нечто совсем иное, основанное на этом облаке вероятности зерен пространства-времени.

Такова исключительная и нерешенная проблема, на существование которой я наткнулся, будучи студентом четвертого курса.

Мы с друзьями писали книгу о студенческой революции, которая не понравилась полиции (мне пришлось выдержать допрос в комиссариате Вероны: «Назови имена своих друзей-коммунистов!»). Тем временем я все больше и больше погружался в изучение пространства и времени, пытаясь понять картины мироздания, предлагавшиеся до сих пор.

Мне удалось поступить в докторантуру Падуанского университета, и я выбрал в научные руководители профессора, который не особо внимательно относился к моей работе, но дал мне возможность продолжать изыскания в том направлении, в каком я хотел. Время работы над диссертацией я посвятил систематическим исследованиям всего, что было известно о квантовой гравитации. Другие докторанты уже печатали свои первые статьи, тогда как у меня три года не было ни единой публикации. Меня не карьера интересовала, мне нужно было изучить и понять.

В те времена выдвигалось еще очень мало гипотез, которые бы помогли решить проблему, да и сами эти гипотезы были в зачаточной форме. Наиболее многообещающим казалось уравнение Уилера – Девитта – «полное квантовое уравнение гравитационного поля». Оно было выведено посредством комбинирования уравнений общей относительности и тех, что использовались в квантовой механике. Однако и с этой формулой возникало множество сложностей. С точки зрения математики ей не хватало определенности, физический ее смысл оставался темным, и она мало что помогала вычислить. Итак, положение дел, открывшееся мне в годы работы над диссертацией, было весьма запутанным.

Тридцать лет спустя оно сильно изменилось. Сегодня возможные решения проблемы квантовой гравитации известны, хотя ни одно из них не является полным или общепринятым.

Для меня большой удачей и величайшим счастьем стало то, что я участвовал в создании одного из таких решений – loop quantum gravity, петлевой квантовой гравитации .

3. Рождение теории петлевой гравитации

Занимаясь диссертацией, я, как и раньше, путешествовал в поисках новых идей и новых друзей, но уже с более конкретной целью. Я хотел познакомиться с людьми, интересующимися квантовой гравитацией и проблемами времени и пространства. Я ездил общаться с крупнейшими мировыми специалистами по квантовой гравитации на деньги, приходившие из разных источников. Я использовал и те, что по итальянским законам предоставлялись докторантам, желающим учиться за границей, и грант, полученный в частной организации, о существовании которой я узнал из объявления, вывешенного на физическом факультете в Тренто, и мои собственные средства. Я предупреждал о планируемом визите письмом (бумажным, электронной почты тогда еще не было) и выезжал.

Лондон и Сиракузы

Первым, с кем я встретился, был Крис Ишем, автор статьи, возбудившей мой интерес к проблемам теоретической физики. Я провел с ним два месяца в Империал-колледже в Лондоне. Там я впервые вошел в соприкосновение с пестрым и многонациональным миром исследователей теоретической физики: молодые люди в костюмах при галстуках вполне естественным образом смешивались здесь с босоногими и длинноволосыми физиками с цветными повязками на головах. Все языки и все лица мира пересекались здесь, и можно было с радостью наблюдать за игрой различий, при сохранении уважения к интеллекту и пониманию. В немалой степени веселый и вольный дух, царивший здесь, напоминал мне общины хиппи, с которыми я познакомился во время поездок предшествующего периода.

Крис Ишем был гуру в вопросах квантовой гравитации. Он знал все, что только можно знать на эту тему, в равной мере разбирался в психоанализе Юнга, теологии и разных других сферах, и шутливо перемешивал в разговоре все эти познания. Ишем был человеком любезным и мягким – наполовину великий мудрец, готовый дать совет любому, наполовину вечный юноша, неизменно изумленный тайне мира. Я поделился с ним первоначальными мыслями, еще очень слабыми, и он меня выслушал и тактично поправил мои неточности и ошибки. Я сделал фотокопии всех имевшихся в колледже материалов на интересовавшую меня тему и очень много читал. Я размышлял над всем новым, что узнал, во время долгих прогулок в окрестностях Империал-колледжа, в Кенсигтон-гарден. В этих волшебных садах витает дух Питера Пэна, мальчика, который не хотел взрослеть.

Однажды Крис сказал мне, что в США молодой исследователь по имени Абей Аштекар сумел переписать общую теорию относительности Эйнштейна в несколько иной форме, что упрощало проблему. По словам Криса, пользуясь формулировками Аштекара, легче подойти к проблеме квантовой гравитации.

Тогда я вылетел в США, опять на собственные деньги, чтобы встретиться с этим ученым, работавшим в университете Сиракуз. Эти Сиракузы были в Америке, а не на Сицилии, но тем не менее мне казалось добрым предзнаменованием то, что нужно ехать в город, называвшийся так же, как город Архимеда, одного из величайших ученых всех времен.

Я провел там два месяца, изучая новый формализм теории относительности, еще не опубликованный. Абей просто излучал энергию. Он уже собрал вокруг себя небольшую группу и руководил ею со всем обаянием человека педантичного и упрямого. Он и его товарищи по работе собирались в одном из залов, и Абей покрывал доски мелким и четким почерком, неутомимо очерчивая «контуры положения дел». Он перечислял все незакрытые вопросы, относительно которых имеются разные мнения. Его образ мыслей был аналитическим: он без конца возвращался к уже сделанным умозаключениям, поправлял их, тщательно проверял, пока на свет не выступала ошибка и не выяснялось, что возможно движение в ином направлении, до того не замеченном. Он не терпел никаких ошибок, никакой неясности в мыслях. Абей воплощал в себе некое магическое равновесие между Востоком и Западом, одну из тех форм познания, которые возникают, когда разные культуры достаточно отважны, чтобы соединиться друг с другом. Я принимал участие в этих встречах Абея и его товарищей.

В то же время я писал свои первые статьи по физике и ходил без приглашения или финансовой поддержки на конференции, где обсуждались волновавшие меня научные вопросы. На одной из конференций, в Санта-Барбаре, я узнал о том, что есть американский исследователь по имени Ли Смолин, пользующийся новым формализмом общей теории относительности, предложенным Аштекаром. Он и его друг Тед Джейкобсон нашли странные решения для уравнения Уилера – Девитта. И я отправился в Йельский университет, чтобы узнать, что у них за решения. Это стало началом большой дружбы.