# Джанна Левин: «Гравитация может быть лишь иллюзией, рожденной квантовыми нитями» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=kT7y1-clArQ Канал: StarTalk Опубликовано: 14.05.2024 --- Джанна Левин занимает пост профессора астрономии и физики в Барнард-колледже Колумбийского университета. В ходе дискуссии с Нилом Деграссом Тайсоном она выдвинула гипотезу о том, что гравитация не является фундаментальным свойством Вселенной, а возникает как эмерджентное явление из квантовых взаимодействий [18:21]. ## 🎨 Наука как часть культуры и проект Pioneer Works [[JUMP:04:11]] Джанна Левин руководит научным направлением в культурном центре Pioneer Works в Нью-Йорке [04:11]. Эта организация объединяет искусство и науку через выставки и открытые дискуссии. Центр стремится сделать науку живой частью городской культуры, а не закрытой академической дисциплиной [05:44]. В настоящее время центр восстанавливает телескоп 1893 года выпуска [07:16]. Левин называет его экспонатом музейного качества с превосходной оптикой того времени. Проект по созданию обсерватории на крыше здания должен привлечь любителей астрономии и художников для совместных перформансов [07:41]. ## 🧪 Природа научного прогресса [[JUMP:09:01]] По мнению Тайсона, многие ошибочно полагают, что новые научные открытия полностью перечеркивают старые знания [11:12]. Левин уточняет, что наука работает кумулятивно. Общая теория относительности Альберта Эйнштейна не опровергла законы Ньютона, а включила их в себя как частный случай [11:38]. Научные споры редко напоминают попытки «выиграть аргумент». Исследователи следуют за данными, а не навязывают им свои убеждения [09:14]. Левин отмечает, что моменты крушения собственных предубеждений при получении новых результатов являются самыми ценными в её работе [08:48]. ## 🧩 Квантование пространства и «атомы» времени [[JUMP:15:00]] Левин сравнивает структуру пространства-времени с водой. На макроуровне вода кажется непрерывной средой, но состоит из отдельных молекул [15:44]. Если пространство-время квантуется, то на масштабах в триллионы раз меньше атомного ядра оно может состоять из дискретных единиц [16:38]. Это подводит к философскому вопросу: можно ли называть одну молекулу H2O «водой»? [16:12]. По словам Левин, свойства воды проявляются только в ансамбле молекул. Аналогично, свойства пространства могут исчезать при попытке изолировать отдельный «квант» пространства-времени [18:50]. ## 🕸️ Гравитация как эмерджентное явление [[JUMP:18:10]] Левин предполагает, что на самом глубоком уровне физики гравитации не существует [18:21]. Гравитация может возникать как коллективное свойство множества квантовых взаимодействий. Она сравнивает это с температурой в комнате, которая является результатом движения множества частиц, а не свойством одной молекулы [19:30]. Для описания этой идеи используется аналогия квантовой запутанности как «нитей» [19:57]. Издалека эти переплетенные нити выглядят как геометрия пространства-времени или горизонт событий черной дыры. Вблизи же остается только чистая квантовая механика [20:09]. ## 📜 Эйнштейн, его водитель и затмение 1919 года [[JUMP:22:10]] Тайсон пересказывает апокрифическую историю о водителе Эйнштейна [25:45]. Водитель выучил лекцию физика наизусть и предложил поменяться ролями на одном из выступлений. Когда из зала задали сложный вопрос по топологии, водитель ответил: «Это настолько просто, что даже мой водитель в конце зала сможет ответить» [26:51]. Реальная мировая слава пришла к Эйнштейну после солнечного затмения 1919 года [27:03]. Экспедиция британского астрофизика Эддингтона подтвердила искривление света звезд гравитацией Солнца [27:57]. Этот акт британского ученого, подтвердившего теорию немецкого коллеги сразу после Первой мировой войны, стал важным символом единства науки [28:23]. ## 📐 Четвертое измерение и бусты Лоренца [[JUMP:33:50]] Левин объясняет разницу между пространственными измерениями и временем. В обычном пространстве можно «повернуться» влево или вправо [36:18]. С временем нельзя совершить простой пространственный поворот. Чтобы изменить соотношение между пространством и временем, требуется «буст Лоренца» (Lorentz boost) [36:59]. Математически можно описать пространство с замкнутым временем, где будущее соединяется с прошлым [35:26]. Однако физика обычно отвергает такие модели из-за парадоксов, таких как «парадокс дедушки» [37:52]. Левин подчеркивает, что время фундаментально отличается от трех пространственных измерений своим направлением [35:51]. ## 🎶 Интерпретация многих миров [[JUMP:39:10]] По словам Левин, она не является сторонником многомировой интерпретации квантовой механики [40:05]. Тем не менее, она находит изящной аналогию с музыкальными аккордами. Квантовая суперпозиция похожа на музыкальный аккорд: вы слышите одну сущность, но она физически состоит из наложения нескольких чистых нот [40:31]. Тайсон предполагает, что концепция «многих миров» — это попытка человеческого разума придать классический смысл неклассическим явлениям [42:44]. В этой интерпретации при каждом квантовом событии Вселенная не «размножает» свою массу. Вместо этого реализуется одна из вероятностей, заложенных в волновой функции [44:18]. ## 🕳️ Черные дыры как фундаментальные частицы [[JUMP:47:30]] Левин указывает на сходство черных дыр с элементарными частицами [50:49]. Изолированные черные дыры обладают только тремя характеристиками: массой, зарядом и спином. Они лишены индивидуальных деталей и неразличимы между собой, как электроны [51:03]. Черные дыры также подвержены испарению через излучение Хокинга [51:43]. Чем меньше черная дыра, тем она горячее и тем быстрее она теряет массу. Физики предполагают, что первичные черные дыры малых размеров могли возникать в момент Большого взрыва и взрываться в конце своего жизненного цикла [52:09].