Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности

Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности

Галилео Галилей заметил, что Вселенная – это книга, написанная на языке математики. Макс Тегмарк полагает, что наш физический мир в некотором смысле и есть математика. Известный космолог, профессор Массачусетского технологического института приглашает читателей присоединиться к поискам фундаментальной природы реальности и ведет за собой через бесконечное пространство и время – от микрокосма субатомных частиц к макрокосму Вселенной.

Читать онлайн Наша математическая вселенная. В поисках фундаментальной природы реальности


© Max Tegmark, 2014

© А. Сергеев, перевод на русский язык, 2017

© А. Бондаренко, художественное оформление, макет, 2017

© ООО «Издательство Аст», 2017

Издательство CORPUS ®

* * *

Посвящается Мейе


Глава 1. Что такое реальность?

Деревья в основном состоят из воздуха. Сгорая, они вновь возвращаются в воздух, а в их огне высвобождается тепло солнечного пламени, которое было связано в ходе превращения воздуха в дерево. А небольшое количество оставшегося пепла – это та часть, которая поступила не из воздуха, а из твердой земли.

Ричард Фейнман

Есть многое в природе, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам.

Уильям Шекспир

Не то, чем кажется

Секунду спустя я умер. Я бросил педали и ударил по тормозам, но было уже поздно. Фары. Решетка радиатора. Сорок тонн стали, истошно вопящих, будто современный дракон. Я успел увидеть глаза водителя. Время для меня замедлилось, жизнь промелькнула перед глазами, а последней мыслью было: «Надеюсь, это просто ночной кошмар». Увы, нутром я чувствовал, что это – реальность.

Но как я мог быть уверен, что это не сон? Вдруг бы перед самым ударом я увидел нечто, возможное только во сне – скажем, что моя покойная учительница Ингрид, живая и здоровая, сидит на багажнике моего велосипеда? Или вдруг бы пятью секундами раньше в левом верхнем углу поля зрения появилось всплывающее окно с текстом: «Ты уверен, что стоит выезжать на перекресток, не взглянув направо?», а под ним пара кнопок: «Далее» и «Отмена»? Если бы я насмотрелся таких фильмов, как «Матрица» и «Тринадцатый этаж», то мог бы задуматься, не является ли вся моя жизнь компьютерной симуляцией, и поставить под вопрос свои представления о природе реальности. Однако я не пережил ничего подобного и погиб с твердой уверенностью, что проблема совершенно реальна. В конце концов, что может быть тверже и реальнее, чем сорокатонный грузовик?

Однако не все устроено так, как кажется на первый взгляд. Это касается и грузовиков, и реальности как таковой. Об этом не только рассуждают философы и писатели-фантасты, но и свидетельствуют результаты физических экспериментов. Уже столетие физики знают, что твердая сталь – это главным образом пустота. Атомные ядра, составляющие 99,95 % ее массы – это крошечные шарики, занимающие около 0,0000000000001 % ее объема, и этот почти вакуум воспринимается как твердый лишь за счет электрических сил, очень надежно удерживающих ядра на своих местах. Более того, ученые выяснили, что субатомные частицы, по-видимому, могут находиться одновременно в нескольких местах. Эта загадка составляет суть квантовой физики (гл. 7). Но если я сложен из таких частиц, а те могут находиться в двух местах сразу, не может ли такое произойти и со мной? На самом деле, за три секунды до аварии я подсознательно решал: смотреть ли мне только налево, куда я всегда поворачивал по пути в гимназию Блакебергс, поскольку на поперечной улице никогда не было движения – или взглянуть и направо, на всякий случай? В то утро 1985 года злополучное спонтанное решение привело меня на край гибели. Все зависело от того, попадет ли один-единственный атом кальция в конкретный синапс префронтальной коры моего головного мозга, вызвав возбуждение конкретного нейрона и отправку им электрического сигнала, который запустит целый каскад активности других нейронов, совместно кодирующих мысль «Не беспокойся». Так что, если бы атом кальция изначально находился сразу в двух слегка различных положениях, то полсекунды спустя мои глаза смотрели бы сразу в двух направлениях, пару секунд спустя мой велосипед находился бы в двух местах одновременно, а еще немного погодя я был бы одновременно и жив, и мертв. Ведущие мировые физики, занимающиеся квантовой теорией, эмоционально рассуждают, действительно ли случается нечто такое, отчего наш мир расщепляется на параллельные вселенные с различными историями, или действительно ли уравнение Шредингера, главный квантовый закон движения, нуждается в поправках. Так умер ли я на самом деле? В данной реальности это едва со мной не случилось, но погиб ли я в другой вселенной, столь же реальной, где эта книга осталась ненаписанной? Если я одновременно жив и мертв, можем ли мы скорректировать наши представления о том, что такое реальность, чтобы все это приобрело смысл?


Вам будет интересно
“Жизнь 3.0. Быть человеком в эпоху искусственного интеллекта” – увлекательная научно-популярная книга, вторая книга Макса Тегмарка, физика и космолога, профессора Массачусетского технологического института. В ней он рассматривает возможные сценарии развития событий в случае появления на Земле сверхразумного искусственного интеллекта, анализирует все плюсы и минусы и призывает специалистов объединить свои усилия в борьбе за кибербезопасность и “дружественный” искусственный интеллект....
Читать онлайн
«Умение математиков заглядывать в будущее наделило тех, кто понимает язык чисел, огромным могуществом. От астрономов древних времен, способных предсказать движения планет в ночном небе, до сегодняшних управляющих хедж-фондами, прогнозирующих изменения цен на фондовом рынке, – все они использовали математику, чтобы постичь будущее. Сила математики в том, что она может гарантировать стопроцентную уверенность в свойствах мира». Маркус дю СотойПрофессор математики Оксфордского университета, заведующ...
Читать онлайн
Книга «Математические головоломки профессора Стюарта» известного математика и популяризатора математической науки Иэна Стюарта – сборник задач, головоломок и увлекательных историй. Повествование в книге основано на приключениях детектива-гения Хемлока Сомса и его верного друга, доктора Джона Ватсапа. Они ломают головы над решением задач с математической подоплекой.Автор уделяет внимание математическим датам, загадкам простых чисел, теоремам, статистике и множеству других интересных вопросов. Эта...
Читать онлайн
Возможно, вам казалось, что вы далеки от математики, а все, что вы вынесли из школы – это «Пифагоровы штаны во все стороны равны». Если вы всегда думали, что математика вам не понадобится, то пора в этом разубедится. В книге «Математика «для гиков» Рафаэля Розена вы не только узнаете много нового, но и на практике разберете, что математикой полон каждый наш день – круглые крышки люков круглы не просто так, капуста Романеско, которая так привлекает наш взгляд, даже ваши шнурки, у которых много об...
Читать онлайн
Может ли завтра начаться сегодня? Как быстро перемножить в уме 748 на 1503? Каков минимальный размер черной дыры? Почему не тают ледяные жилища эскимосов, когда в них разводят огонь? Авторы предлагают вам проверить свои знания математики, физики и логики. Каверзные вопросы, варианты ответов с подвохом и подробные решения помогут провести время интересно и с пользой....
Читать онлайн
Послание к людям. Подробный рассказ о мире. Кто мы. Цель пребывания на земле. Кто нас создал. Раскрытие Божественных законов. Истинное Имя Бога. Факты, подтверждающие случившийся приход Мессии. Всё это происходит прямо сейчас. Это НЕ художественная литература. В книге нет ни слова вымысла. Все написанное подтверждено доказательствами, которые вы увидите лично и своими глазами. В подтверждение: формула безубыточной торговли на бирже. Книга предназначена к прочтению всеми людьми на планете....
Читать онлайн
Послание к людям. Четыре главы книги «Cibum» – это подробный рассказ о мире. Кто мы. Цель пребывания на земле. Кто нас создал. Истинное Имя Бога. Факты, подтверждающие случившийся приход Мессии. Всё это происходит прямо сейчас. Это НЕ художественная литература. В книге нет ни слова вымысла. Все написанное подтверждено доказательствами, которые вы увидите лично и своими глазами. В подтверждение: формула безубыточной торговли на бирже. Книга предназначена к прочтению всеми людьми на планете....
Читать онлайн
Главные вопросы в жизни каждого человека: кто он, откуда и зачем? Для того чтобы осознать истинное происхождение, суть и смысл своего бытия, необходимо познать, что же именно было вначале. В данной книге представлены несколько самых древних на земле текстов, с рассказами о сотворении мира и других важных моментах истории. Также в книге содержится намек на то, чем они являются. Познать все это – святая и главная обязанность, которая также является частью сути прибывания на земле....
Читать онлайн
Почему нельзя было раньше узнавать о числах, алгебре и геометрии в такой увлекательной форме? Почему нельзя было сразу объяснить, зачем нам все эти параболы, интегралы и вероятности. Оказывается, математика окружает нас. Она повсюду! По параболе льется струя воды из фонтана, а инженеры используют свойства параболы, чтобы рассчитать траекторию полета самолетов и спутников. С помощью интегралов можно вычислить, сколько вам нужно линолеума, чтобы застелить помещение непрямоугольной формы. А умение ...
Читать онлайн
Сюжет описывает несколько месяцев из жизни главной героини – Ксюши. Она ведёт довольно одинокий образ жизни и на первый взгляд кажется холодной и надменной. Всё меняет вечер, когда она встречает Артёма, мужчину, который переворачивает её привычный мир с ног на голову и заставляет посмотреть на себя со стороны. В истории также задействованы другие герои, но основная сюжетная линия сосредоточена на главной героине и её мыслях....
Читать онлайн
Практикум предназначен для учителей и преподавателей, которые хотят научиться более эффективно планировать рабочее и личное время, решать поставленные задачи и достигать намеченные цели. Конкретные рекомендации и упражнения, описанные в практикуме, помогут педагогу подобрать для себя наиболее эффективные способы планирования времени и освоить базовые навыки тайм-менеджмента. Для воспитателей, учителей, преподавателей и психологов образовательных учреждений....
Читать онлайн
N+
А что, если бы обо мне написали книгу? Ник откинулся на спинку несуществующего кресла и закрыл глаза. Пусть даже небольшую… По телу прокатилась тëплая волна гордости – его жизнь заслуживает книги! Пусть не все 16 лет – только последние пару недель, но всë же… Книга? О чëм? Думаете, о приключениях? О сильном, но застенчивом мальчике, спасающем мир? Нет… То есть, конечно, возможно и спасающем, но сейчас это не важно. Ведь книга – точка опоры мечты. Книга должна быть не о добре, не о боли, а о людя...
Читать онлайн
В этой книге, посвященной природе визуального восприятия в искусстве, столкнулись мнения трех выдающихся ученых. Искусствовед Эрнст Гомбрих, привлекая наше внимание к проблеме сходства, в частности в портретах и карикатурах, заключает, что мы, неспособные часто описать черты даже самых близких людей, легко находим сходство с помощью эмпатии. Психолог Джулиан Хохберг мягко противопоставляет этому аргументу свою теорию канонических форм объекта, предполагая, что мы улавливаем сходство благодаря «к...
Читать онлайн