Космический ландшафт. Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной

Оглавление

Леонард Сасскинд. Космический ландшафт. Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной

Предисловие

Введение

Глава 1. Фейнмановский мир

Природа дрожит

Элементарные частицы

Квантовая электродинамика

Электрон

Фотон

Ядра

Фейнмановские диаграммы

Антивещество

Постоянная тонкой структуры

Квантовая хромодинамика

Шесть кварков

Глюон

Слабое взаимодействие

Нейтрино

W-бозон

Законы Физики

Глава 2. Мать всех физических проблем

Худшее из когда-либо сделанных предсказаний

Стивен Вайнберг произносит «запретное слово»

Случай отрицательной λ

Планковская длина

Глава 3. Рекогносцировка местности

Поля

Холмы и долины

Качение по Ландшафту

Глава 4. Миф об элегантности и однозначности

Что физики понимают под красотой

Происхождение мифов

Теория струн и развенчание мифа

Элегантна ли природа?

Глава 5. Гром с небес

Вселенная Александра Фридмана

Космологический принцип и три геометрии

Три судьбы

Геометрия судьбы

Возраст Вселенной и старейшие звёзды

Решение

Сверхновые I типа

Свет творения

Инфляция

Глава 6. О мороженой и варёной рыбе

Подарок для Тини

История рыбы

Антропные Ландшафты

Немного астрофизики

Когда антропный принцип имеет смысл?

Философские возражения

Глава 7. Мир на резинках

Адроны

Происхождение теории струн

Глава 8. Реинкарнация

Компактификация

Элегантная суперсимметричная Вселенная?

Волшебная, таинственная и удивительная М-теория

Университет Северной Каролины, 1995

Глава 9. Сами по себе?

Глава 10. Браны в основании вселенской машины Руба Голдберга

D-браны

Браны любых размерностей

Браны и компактификация

Потоки

Конифолдные сингулярности

Дискретуум Буссо и Полчински

Глава 11. Вселенная из мыльной пены

Стабильность и метастабильность

Настоящая ледяная катастрофа

Клонирование пространства

Метастабильное пространство де Ситтера

Вечная инфляция

Парадоксальные отношения между детьми и родителями

Два взгляда на историю

Многомирие

Глава 12. Битва при чёрной дыре

Все правы

Дополнительность чёрных дыр

Голографический принцип

Пузыри вокруг нас

Глава 13. Подведение итогов

Слоганы

Консенсус?

Законы природы эмерджентны

Естественный отбор и Вселенная

Начало инфляции

Суперструны в небесах

Высокоэнергетическая физика

Эпилог

Отрывок из книги

Мне всегда доставляло удовольствие объяснять физические проблемы. На самом деле это больше, чем просто удовольствие, для меня это потребность – объяснять физические проблемы. Я очень много времени трачу на, казалось бы, странное занятие, на маниловщину – на объяснение некоей воображаемой восхищённой аудитории сложных научных идей. Возможно, я выгляжу при этом глупо, но для меня это стало привычкой, и даже больше, чем просто привычкой: это стало неотъемлемой частью моей умственной деятельности, неким ментальным инструментом организации моих идей и даже – средством создания новых способов размышления над проблемами. Поэтому вполне естественно, что в определённый момент я решил попробовать написать популярную книгу. Более того, пару лет назад я уже начал писать книгу – про двадцатилетнюю дискуссию между мной и Стивеном Хокингом о судьбе информации, упавшей в чёрную дыру…

Но почти в то же самое время я обнаружил, что нахожусь в центре гигантского научного тайфуна. Бушующие в нём споры касались не только происхождения Вселенной, но и законов, управляющих ею. Свою статью «Антропный ландшафт теории струн» (The Anthropic Landscape of String Theory) я посвятил новой формирующейся концепции, которую назвал «Ландшафт». Статья наделала много шума в сообществе физиков и космологов, которое в настоящее время включает не только учёных, но и философов и даже богословов. Концепция ландшафта – это идея, ломающая установленные рамки и не только затрагивающая смену парадигмы в физике и космологии, но и ставящая глубокие культурные вопросы ландшафта нашей социальной и политической жизни, такие как: «Может ли наука объяснить тот экстраординарный факт, что Вселенная, кажущаяся настолько странно и неэффективно устроенной, в то же время настолько хорошо приспособлена для нашего существования в ней?» Поэтому я решил переставить кастрюлю с чёрной дырой на дальнюю конфорку и заняться популярной книгой об этой удивительной истории. Так родился «Космический ландшафт».

.....

Гравитация играет ведущую роль в развёртывании Вселенной. Она является причиной конденсации вещества – водорода, гелия и так называемой тёмной материи – в сгустки галактик, звёзд и, наконец, планет. Но чтобы это произошло, очень ранняя Вселенная должна быть слегка «комковатой». Если бы исходный материал Вселенной был распределён равномерно, он и оставался бы таким в течение всего времени. Выходит, что 14 миллиардов лет назад Вселенная уже состояла из множества комков. Будь комки немного больше или немного меньше, и не сформировались бы ни галактики, ни звёзды, ни планеты и жизни было бы негде развиваться.

Наконец, Вселенная имеет определённый химический состав. В начале были только водород и гелий. Разумеется, для формирования жизни этого недостаточно. Углерод, кислород и остальные элементы возникли позже. Они сформировались в ходе ядерных реакций внутри звёзд. Но способность звёзд превращать водород и гелий в наиболее важный для жизни углерод является очень деликатным делом. Небольшие изменения в законах электромагнетизма и ядерной физики способны предотвратить образование ядер углерода.

.....