Всеволод Дотошный. На что похоже наше Мироздание
«Мы живем во Вселенной, которая постоянно меняется, полна материи, которая всегда движется» (из книги Ли Смолина «Незавершенная революция Эйнштейна» (Einstein’s Unfinished Revolution, 2019), которая есть лучшее объяснение того, что еще предстоит объяснить).
Мироздание: головоломка со многими известными
Эта история началась с головоломки, которую прислала в редакцию Сайта читательница пожилого возраста. Она обратилась с просьбой высказать мнение по поводу ее исследования, точнее поисков, которые она начала еще в конце XX века.
Но предоставленная информация оказалась настолько скудной и малопонятной (с первого раза), что возник вопрос, к какому специалисту можно обратиться с этой головоломкой: здесь и физика, и математика, и Мироздание, верхний и нижний миры, кубы, конусы и трубки, йоджаны и «Шримад-Бхагаватам», царская корона, тиара Папы Римского и загадочный маланган… Познакомимся с письмом читательницы поближе:
Шримад-Бхагаватам. Кн. 5. Числа. (… Остров Джамбу… Устройство Земли… Ярусы Вселенной… Поднебесные ярусы Вселенной… Вселенский змей Ананта… Двадцать восемь кругов ада).
«Ещё в 1985 году прочитала в журнале «Знание – сила» статью Смолина «Математика и физика – синтез наук». Неожиданно увидела знакомые мне цифры из «Шримад-Бхагаватам» (кн. 5). Удивило совпадение, когда Смолин пишет об устройстве Мироздания в виде туго свернутой трубки, имеющей 7 сфер Купола Верхнего Мира и 28 производных Нижнего Мира, то есть 28 ярусов Ада, как я думаю… между ними – основной круг плоской Земли… И тогда я нашла свой старый чертёж ещё из 70-х годов, сравнила и подумала, что это не простое совпадение…
Загадки Мироздания: «Конус, выходящий за пределы общей шарообразной сферы» (?).
Для чертежа взяла тетрадь в клеточку, где одна клетка равна определённому количеству йоджан – забыла цифры… Чертеж получился красивый, послойный, симметричный, вот только выше 7 сфер получился Куб, верхняя грань которого стала основанием для Конуса, протянувшегося вверх по центральной Оси сферы. То есть Куб сам по себе стал превращаться в Конус и расти вверх по центральной оси… причем ровно в два раза увеличил свою площадь.
Странным было то, что Конус вышел за пределы сферы, но что поделать? Мне это показалось странным. Начались поиски этой «трубки» – Конуса, выходящего за пределы общей шарообразной сферы… Я обратила внимание на Царскую Корону – она состоит из двух полусфер, они словно створки раковины расходятся в центре, открывая взору подобие такой трубки – Конуса с центральным Крестом.
Тиара («тройная корона») – высокий головной убор, имеющий яйцеобразную форму, увенчанный тремя коронами и небольшим глобусом с крестом (держава), символ папской власти.
Однако, другая находка оказалась более убедительной. Это был более подходящий вариант – Маланган родом из Полинезии (см. Малая история искусств. 1973 г. с.305). Очень чётко очерчены две створки, раскрытые, но по рисунками на них понятно, что они – 2 части целого… И хорошо видна трубка – Конус в центре, за пределами сферы, по контуру которой знакомая уже Змея, кусающая свой хвост…
Коллеги, напишите, пожалуйста, возможно ли то, что чертёж отражает
действительные материальные вещи? Можно ли считать, что Корона и Маланган есть символы древних представлений об устройстве Мироздания? Конечно, подобные вещи найти можно вокруг – та же тиара на голове Папы
Римского… но главная идея не продвигается – нет единомышленников, хотя в 2008 г. предложила вести совместные поиски в группе «Физика» в «Моём
мире», но мало, кто отозвался…».
«Мало кто отозвался…» – то есть все же кто-то отозвался, иначе было бы написано «никто не отозвался». Но судьба дальнейших совместных поисков в группе «Физика» не известна. С 2008 года прошло достаточно много времени. Российская социальная сеть «Мой мир@Mail.ru» прошла тестирование и была запущена в мае 2007 года и сегодня группа «Физика» насчитывает более 6000 участников и более 8000 участвующих в обсуждениях.
Загадки Мироздания: «Пространство и время не являются фундаментальными элементами физического мира» (физик Брайан Грин). «Пространство-время – это геометрическая репрезентация квантовой запутанности» (астрофизик Марк Ван Раамсдонк).
Сообщество «Физика» является форумом в области физики и техники, открытым для вступления и добавления записей, комментариев, музыки, фотографий и видео для любого зарегистрированного на портале «Мой мир» участника. Сообщество «Физика» содержит несколько дополнительных разделов: (1) Библиотека (размещение ссылок на электронные ресурсы, книги, публикации, сайты и пр., в том числе научные работы участников сообщества; (2) Лекции (лекции, образовательные статьи, электронные ресурсы курсов выдающихся физиков, а также развернутые информационные и образовательные сообщения участников).
Мироздание как головоломка: 13 июля международный день головоломки
Конечно, сообщество «Физика» – отличная возможность и уникальный шанс для поиска единомышленников и специалистов, но пока не было понятно, о чем конкретно идет речь и с каким предложением выходить на сообщество «Физика». Одним словом, это была головоломка, и эту головоломку надо было обязательно решить.
Итак, для исследования были следующие данные: (1) статья в журнале «Знание-Сила» (1985г.); (2) автор статьи – Смолин; (3) «Шримад-Бхагаватам», гл. 5; (4) 7 сфер и 28 производных; (5) ось сферы, куб, конус, трубка; (6) царская корона, тиара Папы Римского, маланган, змея, кусающая свой хвост; (7) древние представления об устройстве Мироздания.
О чем поведал нам Смолин?
Ли Смолин (Lee Smolin, р. 1955) – исследователь загадок Мироздания.
Что ж, для начала познакомимся поближе с автором статьи, который «пишет об устройстве Мироздания в виде туго свернутой трубки…». Им оказался американский физик-теоретик Ли Смолин (Lee Smolin), который родился в Нью-Йорке в 1955 году в семье эмигрантов из Восточной Европы.
Сегодня Ли Смолин профессор, ведущий сотрудник Института теоретической физики «Периметр» в Ватерлоо (Perimeter Institute for Theoretical Physics), известен пионерскими работами по теории струн и петлевой квантовой гравитации в области космологии и теории элементарных частиц, один из основателей теории петлевой квантовой гравитации.
В своих работах Смолин исследует возможность объединения квантовой гравитации, петлевой квантовой гравитации и теории струн в единую теорию. Различные аспекты этого объединения затрагивают космологию, основания квантовой механики и теорию элементарных частиц. Такое объединение может потребовать радикального пересмотра оснований физики, относящихся к пониманию сущности времени.
Ли Смолин. Возрождение времени. От кризиса в физике к будущему Вселенной. 2013.
В списке 100 самых выдающихся мыслителей мира, согласно журналу «Foreign Policy», Смолин занимает 21-е место (2008 г.). По его мнению, все беды современных физиков связаны с отсутствием в их умозаключениях очень важного параметра – времени. Современные физики думают: «Реальна лишь Вселенная как вневременное целое», а должны думать: «Законы изменяются с течением времени». И тогда физика выйдет из тупика и создаст «основу новой космологической теории». Книга Ли Смолина «Возвращение времени» (Time Reborn, 2013) – доказательство необходимости учета времени.
«Главный вопрос, который я задаю себе, вопрос всеобъемлющий, состоит в том, как сегодня заниматься космологией – иначе говоря, как сделать из теории Вселенной целостную систему. Говорят, сейчас наступила золотая эра космологии, но это в плане наблюдений; что же до теории, положение почти катастрофическое…
Какова тут роль математики? Почему математика включается в физику? Какова природа времени? Эти два явления (физика и математика) находятся друг с другом в весьма близком родстве, поскольку математическое описание, по идее, должно находиться вне времени. Начиная с середины 80-х, я прошел долгий путь, приведший меня к такой точке зрения, которая довольно сильно отличается от моей изначальной и немало удивляет даже меня самого. Какой уровень Вселенной ни возьми, скучной ее не назовешь. Она очень структурирована. Почему? Оказывается, по двум взаимосвязанным причинам. Одна из них состоит в том, что законы весьма необычны. Другая – время.
Загадки Мироздания: вариант развития Вселенной /illarion.trinitas.pro/
Я много писал и думал о развитии законов во времени, но я еще не думал по-настоящему глубоко о том, что эта идея означает для нашего понимания времени. Если законы могут меняться во времени, время должно быть фундаментальной категорией.
Мое образование затрагивало в том числе и сферу философии. Хотя докторскую я писал по физике, моя студенческая работа была по философии, и я вообще всегда испытывал к философии интерес. И даже более того, у меня всегда было глубокое уважение к истории идей, касающихся этих фундаментальных вопросов. И вот я замечаю, что у меня происходит такая переоценка. Посмотрим, куда она меня приведет.
Время должно быть фундаментальной категорией. Оно должно быть положено в основание всего. Оно не должно быть производным, не должно рассматриваться как приблизительный феномен или иллюзия. В мире философии то, чем я занимаюсь, далеко не ново, и этим никого не удивишь. Я чувствую, что моя задача состоит в том, чтобы развивать эти идеи, вывести их в поле дискуссии и, что особенно важно, развивать их в такой форме, чтобы они были наукой, а не философией. Философией же могут заниматься философы» (см. Мария Данова-Ибога. «Наука – это не фэнтези»: физик-теоретик Ли Смолин о концептуальном характере Вселенной. 2013).
Загадки Мироздания: непрерывность времени /livescience.com/
Буквально недавно физики вычислили самую маленькую единицу времени, которая могла бы существовать. Одна из фундаментальных загадок, связанных с понятием времени, заключается в том, является ли оно непрерывным, а наши хронологические измерения просто способом осмысления Мира (Мироздания), или же оно на самом деле разбивается на дискретные «тики» в самых наименьших масштабах.
Современные технологии еще недостаточно чувствительны, чтобы точно это выяснить, но предполагая, что верно последнее, команда физиков из штата Пенсильвания недавно теоретически обосновала абсолютное максимальное количество времени, которое может занять универсальное колебание. Это число невероятно мало, меньше меньшего.
Загадки Мироздания: дискретность времени
Согласно исследованию, опубликованному в журнале «Physical Review Letters», самое большое возможное значение, которое могла бы иметь эта фундаментальная единица времени, составляет 10 в минус 33 степени или, как выразительно написал журнал «Live Science», всего одна миллионная часть из одной миллиардной в одну миллиардную долю секунды.
И это только верхний предел, основанный на производительности лучших атомных часов, которые сейчас существуют. В абстрактном мире математической теории абсолютная мельчайшая единица времени может быть еще в 100 миллиардов раз короче. Лучшие атомные часы могут измерять время с точностью до одной десятой от одной миллиардной доли миллиардной доли секунды, или от 10 в минус 19-й степени.
По мере того, как атомные часы улучшаются, ученые могут исследовать все меньшие и меньшие единицы времени, прежде чем они когда-либо упрутся в стену. Но в итоге может оказаться, что время в действительности непрерывно, а не дискретно.
Журнал «Знание – сила» 3/86 А. Смолин. Математика и физика — новый синтез? с.17-20
Статья Смолина «Математика и физика – синтез наук?», о которой говорилось в письме читательницы, была опубликована в 3-м номере журнала «Знание-Сила» в 1986 году. Вероятно, эту статью Ли Смолин написал специально для журнала по просьбе его редакции, поскольку в «Списке статей Ли Смолина» она не значится и в английском варианте найти ее не удалось.
Сама статья посвящена недавней истории (кратко) физики, математики и возможности их синтеза, а также некоторым открытиям и понятиям из этих наук. По признанию автора, главная мысль, ради которой он взялся писать эту статью, состояла в том, что за последние 10-20 лет классические взаимоотношения между физикой и математикой, сложившиеся к середине XX века, претерпели существенные изменения.
Загадки Мироздания: физика и математика – кто кому слуга?
Всегда условная, но некогда ясно ощущавшаяся граница между этими двумя областями человеческой деятельности теперь полностью размылась, идеи и методы этих соседних наук проникли друг в друга и сплелись. Но в заключении статьи автор пишет, что на сегодняшний день дело обстоит так, что физика и математика – хотя и тесно переплетенные, но все же две разные ветви на древе человеческого познания; и они пока еще не срослись.
Подождите, спросит читатель, а как же Мироздание в виде туго свернутой трубки, об устройстве которого писал Смолин? Как оказалось, неожиданно и к сожалению, Смолин ничего подобного не писал! Однако, автор делает одно интересное упоминание, за которое можно ухватиться:
«Многие области математики, казавшиеся чистой игрой ума, вошли в современную физику как рабочий аппарат. Наиболее ярким примером этого служит теория групп, без которой сегодня нельзя представить себе физику элементарных частиц и которая играет важную роль в других областях физики.
«Аукнулась» даже семимерная сфера. Пару лет назад серьезно обсуждалась гипотеза, что наше пространство на самом деле не четырехмерно, а одиннадцатимерно, но представляет собой очень туго свернутую «трубку», в основании которой лежит как раз семимерная сфера с радиусом порядка 10 в минус ЗЗ степени сантиметра.
А если так, все свойства семимерной сферы, в том числе тот факт, что у нее есть двадцать восемь разновидностей, не переводимых друг в друга гладким отображением, становятся важны и интересны для физиков».
Таким образом в нашей головоломке появилось еще одно «известное», которое предстоит найти – это гипотеза, которая серьезно обсуждалась в научном сообществе примерно в 1984 году. Она касается 11-мерного пространства (в виде туго свернутой «трубки»), 7-мерной сферы с радиусом порядка 10 в минус 33 степени сантиметра и ее 28-ми разновидностей.
В поисках таинственной гипотезы
Загадки Мироздания: гравитация есть геометрия искривленного пространства
Начало современных представлений о строении нашего Мироздания (согласно определению, мироздание – это мир, вселенная, космос, макрокосм) можно отнести к моменту появления основополагающей теории гравитации, или «общей теории относительности», разработанной А. Эйнштейном.
А. Эйнштейн (1879-1955) – физик-теоретик, автор Общей Теории Относительности
Красота теории Эйнштейна обусловлена не только могуществом и элегантностью уравнений гравитационного поля, но и всесокрушающим радикализмом его взглядов. Теория Эйнштейна не только смела одним махом ньютоновскую теорию гравитации и механику, но и разрушила представление о гравитации как о силе. Общая теория относительности уверенно провозгласила, что гравитация представляет собой геометрию искривленного пространства.
Таким образом, Эйнштейн свел само понятие гравитации к чистой геометрии. На смену представлению об ускорении в пространстве пришло представление об искривлении пространства.
Теодор Франц Эдуард Калуца (1885-1854) – физик-теоретик
На протяжении всей жизни Эйнштейн мечтал о создании единой теории поля, в которой все силы природы сливались бы воедино на основе чистой геометрии. Поискам такой схемы Эйнштейн посвятил большую часть своей жизни после создания общей теории относительности.
Однако по иронии судьбы ближе всех к реализации мечты Эйнштейна подошел малоизвестный польско-немецкий физик Теодор Калуца (1885-1954), который еще в 1920 г. заложил основы нового и неожиданного подхода к объединению физики, до сих пор поражающего воображение своей дерзостью.
А.А. Фридман (1888-1925) – российский математик, физик, геофизик, основоположник современной физической космологии, автор исторически первой нестационарной модели Вселенной
Неустойчивость модели Эйнштейна вынудила теоретиков-космологов (космология – изучение происхождения и эволюции вселенной) искать другие возможности, и здесь наиболее общие решения были найдены А.А. Фридманом (1888-1925).
Открытие американским астрономом Эдвином Хабблом (1889-1953) факта разбегания галактик подтвердило, что наблюдаемая нами часть вселенной как раз расширяется (то есть ее объем равномерно увеличивается). Это привело к представлению о «начале вселенной», было обнаружено, что она расширяется сейчас не равномерно, а с ускорением, как будто в ней действует какое-то «распирающее» ее поле, превозмогающее гравитацию.
Получилась угрюмая картина: вселенная рождается из «нуля», ускоренно расширяется, порождая галактики и другие скопления вещества космических масштабов, и постепенно раздувается до бесконечности, так что плотность вещества устремляется к нулю – и вселенная «сходит на нет», исчезает.
Загадки Мироздания: возможна ли Единая Теория Поля?
Новая теория, предложенная американским физиком-теоретиком Полом Стейнхардтом (р. 1952) в сотрудничестве с южноафриканским физиком Нилом Джеффри Туроком и др., обходит все «трудности» прежних теорий, но ценой полного отказа от привычных представлений о природе вселенной. Начало этому отказу было положено в 1920-е годы, когда два физика, Теодор Калуца и шведский физик Оскар Клейн (1894-1977), задумали построить теорию еще более общую, чем общая теория относительности, такую, чтобы ее уравнения описывали не только гравитационное, но и электромагнитное поле.
Загадки Мироздания: геометрия искривленного многомерного пространства
Чтобы выйти из затруднения, Калуца нашел весьма необычный, но вместе с тем неожиданно убедительный способ. Калуца показал, что электромагнетизм является своего рода «гравитацией», но не обычной, а «гравитацией» в ненаблюдаемых измерениях пространства.
Теория Калуцы не только позволила соединить гравитацию и электромагнетизм в единой схеме, но и дала основанное на геометрии описание обоих силовых полей. Так, электромагнитная волна (например, радиоволна) в этой теории не что иное, как пульсации пятого измерения. Особенности движения электрически заряженных частиц в электрических и магнитных полях прекрасно объясняются, если предположить, что частицы пребывают в дополнительном пятом измерении. Если принять эту точку зрения, то вообще нет никаких сил – существует только геометрия искривленного пятимерного пространства, а частицы свободно «кочуют» по наделенной структурой пустоте.
Анонс:
Большинство людей воспринимают Вселенную как имеющую три пространственных измерения и одно измерение времени. Но согласно теории струн, Вселенная существует в 10 измерениях. Согласно теории суперструн, мы живем в многомерном пространстве, где все добавочные измерения просто «свернуты в трубочку». В последние годы на смену теории суперструн пришло ее обобщение, именуемое «Материнской теорией», согласно которой пространство уже 11-мерно, причем 11-е измерение – это некое расстояние, которое может быть очень большим (оно не «свернуто»). Таким образом, на сегодняшний день наиболее правдоподобной является гипотеза, что наше Мироздание представляет собой немного сжатую 7-мерную сферу плюс четыре обычных измерения. Подобная конфигурация обладает рядом уникальных геометрических свойств и является очень симметричной. В такую замкнутую структуру идеально математически вписываются известные нам фундаментальные взаимодействия, а также все материальные объекты окружающего мира, от атомов до галактик.
Статья также опубликована на сайте History.eco
Подпишитесь на наш телеграм-канал https://t.me/history_eco