Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания
Играют ли коты в кости? Эйнштейн и Шрёдингер в поисках единой теории мироздания читать книгу онлайн
Многие физики всю свою жизнь посвящают исследованию конкретных аспектов физического мира и поэтому не видят общей картины. Эйнштейн и Шрёдингер стремились к большему. Поиски привели их к важным открытиям: Эйнштейна — к теории относительности, а Шрёдингера — к волновому уравнению. Раздразненные найденной частью решения, они надеялись завершить дело всей жизни, создав теорию, объясняющую всё.
Эта книга рассказывает о двух великих физиках, о «газетной» войне 1947 года, разрушившей их многолетнюю дружбу, о хрупкой природе сотрудничества и открытий в науке.
Пол Хэлперн — знаменитый физик и писатель — написал 14 научно-популярных книг. В круг его интересов попадает всё — время и пространство, множественные измерения, темные материя и энергия, космология. Его последняя книга повествует о том, как Альберт Эйнштейн и Эрвин Шрёдингер сражались с несовершенством и недетерминированностью квантовой механики, пытаясь создать теорию поля, которая объединила бы все силы природы и потеснила квантовую странность. К сожалению, оба потерпели фиаско.
Сможет ли кто-то из современных ученых превзойти гениев прошлого? Найдется ли новый Эйнштейн, который сможет воплотить его мечту о единой физической теории в жизнь?
Внимание! Книга может содержать контент только для совершеннолетних. Для несовершеннолетних чтение данного контента СТРОГО ЗАПРЕЩЕНО! Если в книге присутствует наличие пропаганды ЛГБТ и другого, запрещенного контента - просьба написать на почту [email protected] для удаления материала
Сомнительное доказательство возможности путешествий со сверхсветовой скоростью было предложено группой под названием OPERA (от англ. Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), которая отслеживала потоки нейтрино, создаваемые на ускорителе в ЦЕРНе, в лаборатории под Женевой, на расстоянии около 720 километров. После трех лет работы ученые измерили времена прибытия нейтрино, и оказалось, что частицы преодолели это расстояние приблизительно на шестьдесят миллиардных долей секунды быстрее, чем если бы они двигались со скоростью света.
«Этот результат стал полной неожиданностью, — заявил руководитель эксперимента OPERA Антонио Эредитато в пресс-релизе. — После многих месяцев исследований и перекрестных проверок мы не обнаружили каких-либо инструментальных эффектов, которые могли бы объяснить такой результат измерения» {226}.
В пресс-релизе и новостных репортажах подчеркивалось, что полученные результаты требуют независимой проверки и что их не следует принимать за истину в последней инстанции. Тем не менее вскоре весь Интернет, в частности Twitter, гудел как улей.
Как гласил один из заголовков газеты Los Angeles Times, вышедшей всего через несколько дней после пресс-релиза: «Шутки о нейтрино распространились в Twitter быстрее света». В статье приводились примеры, такие как: «Нейтрино, движущимся быстрее света, вход воспрещен, — сказал бармен. Но тут нейтрино заходит в бар» {227}.
Вскоре появились и песни. Так, ирландская группа Corrigan Brothers и Пит Крейтон написали «Песню нейтрино». «Старый Альберт был не прав? — задают они вопрос в одном из куплетов. — Эту невероятную теорию относительности уже развенчали» {228}.
Если бы теория Эйнштейна была опровергнута, то теоретическая физика столкнулась бы с неожиданной проблемой. Возможно, ее решил бы новый Эйнштейн, который собрал бы отдельные части и создал более фундаментальную теорию. Но, как это зачастую бывает, сообщения о кончине теории относительности были сильно преувеличены.
В июне 2012 года ЦЕРН выпустил пресс-релиз, в котором говорилось, что «первоначальные ошибки измерений OPERA можно объяснить неисправностью элемента оптоволоконной системы фиксации времени в эксперименте». Скорости нейтрино, как это подтвердили в OPERA и в трех других экспериментах, не превышали скорости света. «Это было тем, чего все мы в глубине души ожидали», — заявил директор по исследованиям ЦЕРН Сержио Бертолуччи {229}.
К этому моменту мем о сверхсветовых нейтрино давно уже исчез из Twitter и из других соцсетей. Но, без сомнения, первоначальное сообщение ввело общественность в заблуждение. К примеру, поисковая система Google на запрос «нейтрино» по-прежнему предлагает «сверхсветовые» в качестве наиболее часто встречающегося связанного слова. Кто знает, сколько студентов, проводящих веб-серфинг для своих эссе, столкнулись с подобной выдачей поисковика и упомянули движение быстрее света как возможный вариант поведения частиц?
В результате этого инцидента Эредитато и научный координатор эксперимента OPERA Дарио Аутьеро решили уйти в отставку, после того как большинство коллектива выразило им вотум недоверия. Голосование и их последующие отставки отражают тот факт, что заявления лидеров проекта были слишком преждевременными.
Путь вперед
Терпение не является сильной стороной прессы, особенно в эпоху Интернета, когда новости распространяются, как степной пожар. СМИ жадно используют любой информационный повод, если он, на их взгляд, нов и интересен для публики. Неопубликованные отчеты, спекуляции, предварительные результаты и другие недостоверные сведения иногда представляются СМИ как тщательно проверенные выводы.
Терпение также не является характерной чертой политиков, особенно в предвыборные периоды. Мы видели, как политическая фортуна де Валера зависела в некоторой степени от того, окажутся ли дублинский Институт перспективных исследований и другие его любимые проекты успешными или приведут к бессмысленной трате денег. Понимание этого вынуждало Шрёдингера а также Irish Press — рупор де Валера — преподносить предварительные расчеты, как будто они были священными скрижалями, переданными человечеству на горе Синай. Шрёдингер поспешил объявить о своих результатах всего лишь через несколько недель после завершения математических расчетов, задолго до того, как состоялась их научная проверка. Сегодня научные бюджеты стали легкой мишенью, что создает дополнительное давление на исследователей и требует, чтобы они поскорее докладывали о своих достижениях.
Тем не менее терпение — это именно то качество, которое необходимо для кропотливой работы, продвигающей вперед фундаментальную физику к следующему этапу развития. Кто знает, когда будут обнаружены первые явления, выходящие за рамки Стандартной модели? Какова будет цена этого успеха? Сколько лет сбора данных и статистического анализа потребуется, прежде чем будет создан прочный фундамент для новой физики?
Мы видели последствия поспешных заявлений, которые принижают значимость процесса проверки и апробации. Это сбивает с толку общественность и в конечном счете никак не помогает ученым. Хотя и Эйнштейн, и Шрёдингер время от времени принимали желаемое за действительное и публиковали свои необоснованные спекулятивные теории, в более спокойные периоды жизни они подчеркивали необходимость глубокого, вдумчивого, спокойного занятия наукой. Нам не мешало бы почитать их работы, а также труды тех ученых и философов, которые вдохновили их на размышления о современном состоянии физики и о том, куда следует двигаться дальше.
Ссылки
1
Erwin Schrodinger, “The New Field Theory;” January 1947, Albert Einstein Duplicate Archive, Princeton, NJ, 22–152.
2
“Unifying the Cosmos,” New York Times, February 16, 1947.
3
Elihu Lubkin, “Schrodinger's Cat,” Internationaljournal of Theoretical Physics 18, no. 8 (1979): 520.
4
Hilary Putnam, личная переписка с автором, August 4,2013.
5
Walter Thirring, Cosmic Impressions: Traces of God in the Laws of Nature, trans. Margaret A. Schellenberg (Philadelphia: Templeton Foundation Press, 2007), 54.
6
Там же, 55.
7
“Einstein Tribute to Schroedinger,” Irish Times,June 29, 1943, 3.
8
Albert Einstein, “Statement to the Press,” February 1947, Albert Einstein Duplicate Archive, 22–146.
9
Myles na gCopaleen [Brian O' Nolan], “Cruiskeen Lawn,” Irish Times, March 10, 1947, 4.
10
Albert Einstein, цит. по “Einstein's Comment on Schroedinger Claim,” Irish Press, February 27,1.
11
John Moffat, Einstein Wrote Back: My Life in Physics (Toronto: Thomas Allen, 2010), 67.
12
Peter Freund, APassion for Discovery (Hackensack, NJ: World Scientific, 2007), 5–6.
13
Albert Einstein, Autobiographical Notes, trans, and ed. Paul Arthur Schilpp (La Salle, IL: Open Court, 1979), 9.
