Готовый перевод Stephen Hawking and Leonard Mlodinow - The GRAND DESIGN / Стивен Хокинг и Леонард Млодинов - Великий замысел.: 1. The mystery of being

Все мы существуем лишь непродолжительный период времени и на его протяжении способны исследовать лишь небольшую часть мироздания.
Но человеческому роду присуща любознательность.
Мы способны размышлять, искать ответы.
Живя в этом бескрайнем мире, который бывает то добрым, то жестоким, и вглядываясь в безбрежные небеса наверху, люди всегда задавались массой вопросов:
"Как мы можем постичь мир, в котором живем?" "Как устроена вселенная?" "Какова природа реальности?" "Откуда все произошло?" "Нужен ли вселенной создатель?"
Большинство из нас не тратит особо много времени, волнуясь над подобными вопросами, но время от времени ими задаются почти все из нас.

Традиционно эти вопросы отводятся философии. Но философия мертва. Она не смогла быть наравне с современным развитием науки, особенно физики. Ученые перехватили факел познаний в наших поисках. Замыслом нашей книги является дать ответы, продиктованные передовыми открытиями и теоретическими успехами. Они подводят нас к новой картине вселенной и нашего места в ней, отличной от традиционной и даже той картины, которую мы могли нарисовать всего лишь десятилетие или два назад. Тем не менее, первые зарисовки новой концепции мы можем проследить веком раньше.

В соответствии с традиционным представлением о вселенной, объекты перемещаются по четко определенным траекториям и имеют определенные истории. Мы можем определить их точную позицию в каждый момент времени. Несмотря на то, что данная точка зрения вполне успешна для повседневных целей, в 1920-х было обнаружено, что данная "классическая" картина не может учитывать, казалось бы, странное поведение, наблюдаемое на атомном и субатомном уровнях бытия. Вместо нее была принята новая система взглядов, называемая квантовой физикой. Оказалось, что квантовые теории необыкновенно точно предсказывают события на соответствующих им уровнях, а также повторяют предсказания старых классических теорий, если их применить к миру макроскопических величин, в котором живем мы. Однако квантовая и классическая физика основаны на очень разных концепциях физической реальности.

"... А это является моей философией".

Квантовые теории можно сформулировать по-разному, но, наверное, наиболее интуитивное определение было дано Ричардом (Диком) Фейнманом, колоритным персонажем, которые работал в Калифорнийском Технологическом университете и играл на барабанах «бонго» в придорожном стриптиз-клубе. Согласно Фейнману, система имеет не только какую-то одну историю, но все возможные истории. В процессе поиска наших ответов мы детально разъясним фейнмановский подход и используем его, чтобы рассмотреть идею о том, что сама вселенная не имеет не только одной истории, но даже свободного бытия. Эта идея кажется радикальной даже для многих физиков. Несомненно, как и множество точек зрения в современной науке, эта выглядит нарушающей всякий здравый смысл. Но здравый смысл основан на повседневном опыте, а не на вселенной, которая открывается нам через технологические чудеса вроде тех, которые позволяют посмотреть вглубь атомов или назад, на молодую вселенную.

До прихода современной физики считалось, что все знания о мире можно получить посредством прямого наблюдения, что вещи есть то, чем они кажутся, так как воспринимались нами на чувственном уровне. Но потрясающий успех современной физики, которая основана на концепциях вроде фейнмановской, порывающей с повседневным опытом, показал, что это не так. Обывательское восприятие реальности несовместимо с современной физикой. Чтобы иметь дело с подобными парадоксами, нам следует принять подход, который мы зовем модельно-зависимым реализмом (model-dependent realism). Он основан на идее о том, что наш мозг интерпретирует информацию на входе от наших органов чувств посредством создания модели мира. Когда такая модель успешна и объясняет события, мы склонны приписывать ей, ее составляющим и концепциям, на которых она основана, статус реальности или абсолютной правды. Но возможно существование различных способов, когда можно смоделировать такую же физическую ситуацию, но с использованием отличных фундаментальных составляющих и концепций. Если две такие физические теории или модели точно предсказывают одинаковые события, нельзя сказать, что одна из них является более реальной, чем другая; напротив, мы вольны использовать любую подходящую модель.

За историю науки нами был открыт ряд теорий и моделей, одна лучше другой, от Платона до классической теории Ньютона и современных квантовых теорий. Естественно спросить: достигнет ли этот ряд в итоге какой-то конечной точки, окончательной теории вселенной, которая будет включать в себя все силы и предсказывать любое наблюдение, которое мы можем сделать, или же мы продолжим беспрестанно находить лучшие теории, но никогда не достигнем наилучшей? Пока что у нас нет однозначного ответа на этот вопрос, но на данный момент у нас имеется кандидат на роль окончательный теории вселенной (если, конечно, такая существует), называемый М-теорией. М-теория единственная модель, которая имеет все качества, которые, как нам кажется, должна иметь конечная теория, и она займет немалую часть нашей дальнейшей беседы.

М-теория в обычном смысле не является теорией. Это целая семья различных теорий, каждая из которой является хорошим описанием явлений только в определенном ряде физических событий. Она отчасти похожа на карту. Как известно, нельзя показать всю поверхность Земли на одной карте. Обыкновенная проекция Меркатора, используемая для карт мира, делает так, что территории выглядят все более и более протяженными от Юга до Севера и не распространяются на Северный и Южный полюса. Чтобы точно отобразить всю Землю, необходимо использовать набор карт, каждая из которых будет охватывать ограниченную область. Там, где карты частично перекрывают друг друга, изображена одна и та же область. М-теория представляет собой нечто подобное. Различные теории в ее семействе могут кардинально отличаться, но все они могут рассматриваться как аспекты одной и той же лежащей в основе теории. Они являются версиями теории, применимыми только в ограниченных диапазонах, например, когда такие величины, как энергия, малы. Так же, как и перекрывающиеся карты в проекции Меркатора, где области различных версий частично совпадают, они прогнозируют одно и то же явление. Но точно так же, как нет плоской карты, которая являлась бы хорошим изображением земной поверхности, нет и единой теории, которая являлась бы хорошим изображением наблюдений во всех ситуациях.

Мы опишем, каким образом М-теория может предложить ответы на вопросы создания. Согласно М-теории, наша вселенная не является единственной. Напротив, М-теория говорит, что великое множество вселенных было создано из ничего. Их создание не требует вмешательства некого сверхъестественного существа или Бога. Наоборот, эти многочисленных вселенные возникли естественным путем, проистекающим из законов физики. Они есть прогноз науки. Каждая вселенная имеет совокупность возможных историй и совокупность возможных состояний в более поздние периоды, то есть во времена намного более поздние после их создания, как настоящее. Большая часть этих состояний будет совершенно отличной от вселенной, которую мы наблюдаем, и, скорее всего, непригодной для существования любой формы жизни. Лишь немногие из них позволили бы существовать созданиям вроде нас. Таким образом, наше наличие здесь отбирает из этого огромного массива только те вселенные, которые пригодны для нашего существования. Хотя мы слабы и незначительны в масштабах вселенной, это делает нас творцами.

Чтобы глубже понять Вселенную, нам нужно знать не только <b>как</b> она устроена, но и <b>почему</b>.

Почему существует нечто большее, чем ничего?
Почему мы существуем?
Почему именно этот особый набор законов, а не какой-то иной?

Это и есть главный вопрос жизни, вселенной и всего такого. Мы постараемся дать ответ на него в данной книге. Но, в отличие от ответа, данного в книге "Автостопом по Галактике", нашим ответом будет не просто "42".

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/11769/37953

Переводчики: morozoffnick