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
Магический мир хранит в себе множество секретов, один из них был приоткрыт. Ужасная тайна Хогвартса стала известна юной волшебнице, но проказница смерть опять вмешалась не в свое дело. Удастся ли Гермионе обмануть даму с косой и довести начатое дело до конца? Сможет ли Гарри вновь рискнуть своей жизнью?...
Читать онлайн
Лиза должна выйти замуж за молодого человека из влиятельной семьи. Но одна встреча меняет всю её размеренную жизнь. Она влюбляется в юношу не из её круга. Ей предстоит выбрать: стать женой богатого человека или последовать зову своего сердца и обрести счастье с любимым....
Читать онлайн