Шон Кэрролл выпустил книгу «Something Deeply Hidden» в сентябре 2019 года. Он утверждает: современные физики используют квантовую механику как «черный ящик», не понимая её истинной природы . Шон Кэрролл сравнивает учёных с владельцами смартфонов, которые умеют запускать приложения, но не знают принципов работы процессора .
🧠 Проблема «черного ящика» в физике 2:13
Физики успешно рассчитывают работу транзисторов, лазеров и поведение бозона Хиггса с помощью квантовых формул . При этом Ричард Фейнман заявлял, что квантовую механику не понимает никто . В американской академической среде долгое время доминировал прагматичный подход: учёных призывали «заткнуться и считать», не задавая глубоких философских вопросов .
Шон Кэрролл отмечает стагнацию в фундаментальной физике:
- С 1970-х годов в этой области не было неожиданных экспериментальных результатов .
- Единственным исключением стало открытие ускоряющегося расширения Вселенной в 1998 году (темная энергия) .
- Бозон Хиггса и гравитационные волны были предсказаны за десятилетия до их обнаружения .
Профессор призывает коллег вернуться к исследованию основ, чтобы выйти из этого тупика .
🎬 Искажение науки в массовой культуре 7:51
Популярные фильмы вроде «What the Bleep Do We Know?» создают ложное представление о квантовой физике . Создатели этой ленты обманули физика Дэвида Альберта, вырезав из его трехчасового интервью 30-секундные фрагменты . В итоге его слова использовали для подтверждения мистических идей о том, что сознание создаёт реальность .
Дэвид Альберт был вынужден уйти в область философии, так как физические факультеты отказывались финансировать изучение основ квантовой механики . Шон Кэрролл подчеркивает: квантовая теория — самая искажаемая научная концепция в массовом сознании .
🌌 Многомировая интерпретация Хью Эверетта 11:44
В классической механике Исаака Ньютона электрон — это точка с координатами и скоростью . Квантовая механика описывает электрон как волновую функцию, которая подчиняется уравнению Шрёдингера . Когда учёный измеряет спин электрона, он видит только одно из двух состояний: «вверх» или «вниз» .
Хью Эверетт в 1950-х годах предложил теорию, в которой волновая функция никогда не «схлопывается» . По версии Шона Кэрролла, этот процесс выглядит так:
- Наблюдатель сам является квантовой системой, состоящей из атомов .
- При измерении наблюдатель запутывается с электроном .
- Вселенная разветвляется на две копии .
- В одной ветви вы видите спин «вверх», в другой — спин «вниз» .
Эти миры становятся полностью изолированными и больше никогда не взаимодействуют друг с другом . Количество таких ветвей волновой функции невообразимо велико или бесконечно .
📱 Приложение для разделения Вселенной 26:38
Существует приложение для iPhone под названием «Universe Splitter» стоимостью $1.99 . Оно отправляет сигнал в лабораторию в Женеве, где установлена установка с лазером .
Механизм работы приложения:
- Одиночный фотон направляется на делитель луча .
- Волновая функция фотона разделяется 50 на 50: налево и направо .
- Прибор фиксирует результат и отправляет его на телефон пользователя .
Если вы заранее решили съесть пиццу в случае левого результата и китайскую еду в случае правого, вы создаёте две версии себя в разных мирах . Шон Кэрролл шутит, что это «квантовое печенье с предсказанием», но признаёт, что узнать судьбу своей копии в другой ветви невозможно .
🧪 Альтернативные теории: Бом и спонтанный коллапс 47:29
Шон Кэрролл выделяет несколько конкурирующих теорий, помимо многомировой интерпретации.
Механика Бома (Теория скрытых переменных): Дэвид Бом предположил, что у частиц есть реальное местоположение, которое мы просто не видим . Волновая функция в этой модели лишь «толкает» частицы . Главный минус — теорию сложно согласовать с современной квантовой теорией поля и гравитацией .
Теория спонтанного коллапса (GRW): Физики Джирарди, Римини и Вебер предположили, что волновая функция электрона случайно схлопывается сама по себе . Для одной частицы это происходит раз в 100 миллионов лет . Но в обычном объекте вроде стола так много атомов, что коллапс происходит постоянно, удерживая предмет в одном месте . Эта теория проверяема экспериментально, так как предсказывает выделение небольшого количества энергии .
⚛️ Реальная структура атома 51:47
Распространенное убеждение, что атом состоит преимущественно из пустоты, ошибочно . С точки зрения многомировой интерпретации, волновая функция электрона полностью заполняет пространство атома . Электрон — это не маленькая точка, вращающаяся вокруг ядра, а сама волна .
Шон Кэрролл критикует «эпистемический подход», где волновую функцию считают лишь мерой нашего незнания . По его мнению, физики часто бывают «небрежными» в описаниях, избегая вопросов о реальности в пользу предсказаний для коллайдеров .
🎙️ Подкаст Mindscape и популяризация науки 1:20:16
Шон Кэрролл запустил собственный проект «Sean Carroll’s Mindscape Podcast», чтобы общаться с экспертами из разных областей . Он интервьюирует нобелевских лауреатов, философов, нейробиологов и даже деятелей культуры, таких как Сет Макфарлейн и Уинтон Марсалис .
Профессор считает подкасты лучшим форматом для глубокого обучения:
- Они позволяют обсуждать теоретические идеи экономики и биологии без привязки к текущим новостям .
- Слушатели получают доступ к информации, которая меняет их восприятие мира .
- Обратная связь в интернете помогает учёным находить слабые места в своих рассуждениях .
Шон Кэрролл придерживается политики быстрого блокирования троллей в Twitter . Он использует соцсети для обмена ссылками, а не для ведения агрессивных дискуссий, которые мешают научной работе .
