Фрэнк Вильчек - Красота физики. Постигая устройство природы

Тем не менее в заключение этой медитации вы согласитесь, я надеюсь, что единственный подходящий ответ на ее Вопрос

Воплощает ли мир красивые идеи?

это уверенное

«Да!».

Этот ответ проявлялся все сильнее и яснее с каждой новой страницей. Реальность далеко превзошла самые смелые надежды Пифагора и Платона найти концептуальную чистоту, порядок и гармонию в основе мироздания. Музыка сфер действительно звучит, воплощенная в атомах и в современной Пустоте, похожая на музыку в обычном смысле, но по-своему оригинальная и богатая. Солнечная система не воплощает изначальное видение Кеплера, но ведь он и обнаружил точность законов ее движения и, таким образом, открыл дорогу необыкновенной красоте небесной механики Ньютона. Свет действительно несет гораздо больше, чем открывает нам даже наше поразительное зрительное восприятие, а наше воображение – и не только воображение! – открывает новые Двери восприятия. Основные силы Природы олицетворяют симметрию и осуществляются посредством ее воплощений.

Также и идеи да Винчи не были полностью ошибочны, если мы интерпретируем их в более широком смысле. Связь человеческое тело ↔ космос более не кажется краеугольной, но ее близкий родственник, связь

процветает.

В этой медитации мы главным образом исследовали левую сторону этой пары понятий, теперь же давайте с помощью вклейки AAA посмотрим за ее пределы. Это изображение неба, каким оно предстало бы наблюдателю, глаза которого ощущают микроволновое излучение, а не видимый свет. Конечно, чтобы показать информацию в форме, которую люди могут воспринять, была сделана некоторая обработка изображения. Интенсивность излучения представлена цветом, причем темно-синий соответствует самой низкой интенсивности, ярко-красный – самой высокой, а промежуточные цвета, которые вы видите, отображают интенсивности между этими экстремальными значениями. Кроме того – важнейшая «деталь»! – мы вычли средний фон и увеличили контраст примерно в 10 тысяч раз [85] Кроме этого, были сделаны еще многие операции вроде вычитания излучения отдельных источников, например в нашей Галактике, и пересчет картинки так, как она бы выглядела в системе отсчета, относительно которой реликтовое излучение в среднем неподвижно («вычитание диполя»). – Прим. науч. ред. . Необработанное изображение было бы бесформенным туманом; то, что вы видите, – это картина малых отклонений от среднего.

Ведущая интерпретация этого изображения дает удивительные связи между микрокосмосом и макрокосмосом. Микроволновое небо – это снимок условий в ранней Вселенной, примерно 13,8 миллиардов лет назад и спустя лишь приблизительно 380 000 лет после Большого взрыва. Свет, излученный тогда, доходит до нас сейчас, пройдя очень длинный путь, и вот какую информацию он нам несет. 13, 8 миллиардов лет назад Вселенная была почти (но не совсем) полностью однородной. Она содержала отклонения от совершенной однородности величиной всего в несколько десятитысячных.

Эти отклонения от однородности выросли за счет гравитационной нестабильности (более плотные области притягивают материю из окружающих менее плотных областей, и контраст плотности растет). В конечном счете они породили галактики, звезды и планеты, какими мы знаем их сегодня. Все это – довольно очевидная астрофизика, коль скоро у нас есть «зародыши» этих образований. Таким образом, возникает большой вопрос: как вообще возникли эти неоднородности?

Для уверенности нам нужно больше доказательств, но кажется вероятным, основываясь на ныне имеющихся данных, что они имели свое начало в виде квантовых флуктуаций, подобных тем, что показаны на вклейке XX. В современных условиях квантовые флуктуации играют существенную роль только на очень маленьких расстояниях, но этап очень, очень быстрого расширения в ранней истории Вселенной, посредством так называемой космической инфляции, мог увеличить их до вселенских пропорций.

Мы, люди, балансируем между Микромиром и Макромиром, содержим в себе первый, воспринимаем второй и постигаем оба.

Когда я завершал эту книгу, произошло неприятное событие, которое вернуло меня с небес на землю. Мой ноутбук, который был для меня почти как придаток мозга, был украден. Я был опустошен.

Но затем произошло чудо. У меня была резервная копия всех моих данных, и через несколько дней у меня был новый ноутбук со всеми восстановленными данными – изображениями, словами, расчетами, музыкой и т. д. Все это было закодировано в виде чисел – в строках нулей и единиц – настолько точно, что их можно было восстановить без ощутимой разницы. Мне пришло в голову, что едва ли можно желать более материальной, прямой и впечатляющей демонстрации истинности утверждения Пифагора:

Все вещи суть числа.

Это красивая реальность, за которую я приносил – и приношу – благодарность.

Илл. 42. Герб, придуманный Нильсом Бором

Наше исследование Природы показало нам множество новых перспектив. Нелегко согласовать их с каждодневным опытом, так же как и друг с другом. В результате погружения в квантовый мир, где противоречие и истина близко соседствуют друг с другом, Нильс Бор извлек урок дополнительности: ни один из взглядов не исчерпывает действительность; различные точки зрения могут быть ценными, хотя и взаимоисключающими.

Знак инь-ян – подходящий символ для взаимодополнительности, и он был принят в этом качестве Бором. Две его стороны равны, но они разные; каждая содержит другую и содержится в другой. Возможно, не случайно Нильс Бор был очень счастливо женат.

Будучи понятой, дополнительность – это мудрость, которую мы открываем вновь и подтверждаем как в материальном мире, так и вне его. Это мудрость, которую я постиг и предлагаю вам. Давайте рассмотрим некоторые взаимно дополнительные пары:

• Основные строительные блоки Природы немногочисленны и очень просты, их свойства полностью определяются уравнениями высокой степени симметрии.

• Мир объектов обширен, бесконечно разнообразен и неистощим.

Более глубокое понимание основ не может отменить богатство опыта. Оно может освещать и освещает опыт новым светом, что дает нам возможность обогащать его дальше.

• Мозг одного человека – минимальное вместилище человеческого мышления. Он располагается внутри отдельной черепной коробки индивидуального живого тела здесь, на планете Земля. Большинство людей большую часть времени – когда они не философствуют и не занимаются астрономией – размышляют о событиях, которые происходят в маленькой области пространства вблизи поверхности Земли. Именно здесь вершится история человечества – великие войны, великое искусство и миллиарды захватывающих «обычных» жизней.