В рамках подкаста с Джулианом Дори (Julian Dorey) астрофизик и популяризатор науки Брайан Китинг (Brian Keating) обсудил фундаментальные проблемы современной физики, амбиции теории струн и роль ключевых фигур в этой области, таких как Эд Виттен и Митио Каку. Основной темой разговора стали попытки ученых объединить все силы природы в единое уравнение и то, почему это стремление превратилось для многих в своеобразную «погоню за призраком».
🌌 Математическая красота против физической реальности 0:00
Современная наука выделяет четыре фундаментальных взаимодействия: электромагнетизм, слабое ядерное взаимодействие (отвечает за радиоактивный распад), сильное ядерное взаимодействие (удерживает протоны в ядре) и гравитацию . Брайан Китинг отмечает, что история физики — это история объединения этих сил. В XIX веке электричество и магнетизм стали одной силой, а в 60–70-х годах XX века Шелдон Глэшоу, Стивен Вайнберг и Абдус Салам объединили электромагнетизм со слабым взаимодействием в электрослабую теорию .
Однако, по словам Китинга, на пути к «теории всего» (Theory of Everything, TOE) возник серьезный затык. Ученые пытаются построить «верхние этажи» здания, не имея готового «фундамента» в виде теории великого объединения (Grand Unified Theory, GUT), которая должна связать электрослабое и сильное взаимодействия . По мнению Брайана Китинга, нынешняя одержимость единым уравнением длиной в один дюйм, о котором часто говорит Митио Каку, проистекает из желания «познать разум Бога» — метафора, которую Каку заимствовал у Эйнштейна .
Китинг утверждает, что культ личности вокруг Альберта Эйнштейна создал опасный прецедент: современные физики-теоретики настолько жаждут стать «следующим Эйнштейном», что готовы инвестировать десятилетия в теории, не имеющие экспериментальных подтверждений .
🧵 Теория струн и «магические» измерения Эда Виттена 4:45
Эд Виттен (Ed Witten) занимает в современной физике место почти мифическое. Эрик Вайнштейн ранее признавался в интервью Джо Рогану, что чувствует себя запуганным интеллектом Виттена, называя его едва ли не «Волан-де-Мортом» от науки из-за его доминирующего влияния на академическую среду . Китинг объясняет, что Виттен стал ключевой фигурой теории струн — математической концепции, пытающейся примирить квантовую механику микромира с гравитацией макромира .
Основные положения теории струн, изложенные Китингом:
- Многомерность: Для математической согласованности теории четырех измерений (три пространственных + время) недостаточно. Изначально физики работали с 26 измерениями .
- Вклад Виттена: Эд Виттен получил Филдсовскую премию (высшая награда в математике для ученых до 40 лет) фактически за работу в области физики — он показал, как можно сократить количество необходимых измерений с 26 до 11, сделав теорию более «управляемой» [9:44, 10:10].
- Компактификация: Чтобы объяснить, почему мы не видим лишних измерений, теоретики предполагают, что они «свернуты» до невероятно малых размеров (порядка $10^{-30}$ см), которые не может зафиксировать ни один современный микроскоп или ускоритель частиц [9:18, 9:32].
Китинг иронично замечает, что в профессиональном сообществе в такие фигуры, как Виттен, было «инвестировано слишком много», чтобы допустить мысль об их неправоте, несмотря на отсутствие эмпирических доказательств существования струн .
⏳ Возраст Вселенной: 13, 26 или бесконечность миллиардов лет? 10:30
В завершение беседы Брайан Китинг коснулся недавних споров о возрасте Вселенной, которые спровоцировал Илон Маск и Джо Роган, обсуждая исследование Раджендры Гупты из Университета Оттавы . Гупта предположил, что Вселенной может быть 26 миллиардов лет вместо общепринятых 13,8 миллиардов.
Аргументация и контекст спора по Китингу:
- Проблема старых галактик: Новые наблюдения показывают наличие сформированных галактик там, где они, согласно текущим моделям, еще не должны были успеть появиться .
- Световой год как машина времени: Китинг напоминает, что глядя в космос, мы смотрим в прошлое. Свет проходит 1 фут (около 30 см) за одну наносекунду. Видя собеседника на расстоянии трех футов, мы видим его таким, каким он был 3 наносекунды назад .
- Радикальные мнения: Помимо модели Гупты, существуют еще более экстремальные теории. Например, Эрик Лернер утверждает, что Вселенная бесконечно стара .
Китинг резюмирует, что хотя расчеты Гупты не содержат очевидных математических ошибок, это всё еще мнение одного исследователя против устоявшегося научного консенсуса, и дискуссия об истинном возрасте космоса только обостряется .
