Черные дыры и молодые вселенные (изд.2017, пер. Н. Липуновой) — Стивен Хокинг

СейчасГлава седьмая Добьются ли своего физики-теоретики? [21]Страница 33 из 84
К книге

Чтобы претендовать на звание теории, описывающей всю Вселенную, нужно иметь веские основания. Почему именно эта теория получила распространение, в то время как другие теории существуют только в головах своих создателей? Теория супергравитации с N = 8 действительно может считаться особенной, так как содержит следующие, отличающие ее от других, специфические черты:

1) она создана для четырех измерений,

2) она включает в себя гравитацию,

3) она является конечной и не зависит от вычитания бесконечных величин.

Я уже говорил о том, что третье свойство необходимо, если мы хотим построить полную теорию без лишних параметров. Тем не менее сложно обеспечить свойства 1 и 2, не апеллируя к антропному принципу. По-видимому, существует согласованная теория, которая удовлетворяет принципам 1 и 3, но не включает гравитацию. Однако в такой вселенной будет недостаточно сил притяжения, чтобы собрать воедино большие массы материи, необходимые для развития сложных структур. Вопросом, почему пространство-время должно быть четырехмерным, физики обычно не задаются. Но и здесь можно прибегнуть к замечательному антропному принципу. Трехмерного пространства-времени, т. е. двух измерений для пространства и одного для времени, явно недостаточно для любого сложного организма. С другой стороны, если бы у пространства было более трех измерений, то орбиты планет вокруг Солнца или электронов вокруг ядра были бы неустойчивы и имели бы тенденцию к спиральному закручиванию внутрь. Остается еще вероятность, что время может иметь несколько измерений, но я считаю, что вселенную и с одним измерением по времени очень трудно себе представить.

До сих пор я подспудно предполагал, что абсолютная теория существует. Но так ли это? Существуют по крайней мере три возможности.

1. Существует универсальная теория.

2. Не существует универсальной теории, но есть бесконечная последовательность теорий, и каждый отдельный класс наблюдений может быть предсказан при помощи наиболее адекватной теории из этой бесконечной цепочки.

3. Универсальной теории не существует вовсе. В какой-то момент наблюдения становятся полностью случайными и не могут быть ни описаны, ни предсказаны.

Третья точка зрения выдвигалась в качестве аргумента против ученых XVII и XVIII столетий: как смеют они придумывать законы и ограничивать свободу Бога, который волен творить все, что Ему заблагорассудится? Но ученые открывали новые законы, и это сходило им с рук. В наше время третья возможность, по существу, сводится к следующему постулату: квантовая механика – это теория того, чего мы не знаем и что в принципе не можем предсказать.

Вторая возможность подразумевает появление бесконечной последовательности новых структур, возникающих на все более высоких энергиях. Как я уже говорил ранее, это представляется маловероятным, потому что на планковской энергии[29] 1028 э В следует ожидать «обрыва». Таким образом, мы признаем, что первая возможность – наиболее возможная из всех. В настоящий момент единственным кандидатом на звание универсальной является теория супергравитации с N = 8[30] . В ближайшие несколько лет, по-видимому, физики сделают расчеты, должные показать, что теория имеет изъяны. Если она выдержит испытания уравнениями, тогда еще через несколько лет мы сможем придумать такие вычислительные методы, которые позволят нам делать прогнозы и выяснить наконец, какими были начальные условия во Вселенной, и объяснить локальные физические законы. В ближайшие двадцать лет эти проблемы будут занимать умы физиков-теоретиков. Но придется немного сгустить краски: едва ли этот вопрос будет оставаться исключительно в их компетенции дольше. Даже и теперь компьютеры очень облегчают жизнь исследователя, но ими все же управляет человеческий разум. Впрочем, технологии развиваются чрезвычайно быстро, и, заглядывая в будущее, осмелюсь предположить, что машины однажды придут на смену и физику-теоретику. Может быть, он и успеет добиться своего. Но не исключено, что тут же будет сражен наступлением технического прогресса. Как, возможно, и сама теоретическая физика.

Literio
Подборки

Тематические подборки для продолжения чтения

Подбираем связанные книжные коллекции…