alice9tails

пикабушник
поставил 121 плюс и 106 минусов
отредактировал 0 постов
проголосовал за 0 редактирований
11К рейтинг 1072 подписчика 2096 комментариев 7 постов 5 в "горячем"
1 награда
более 1000 подписчиков
5

Пламя и свет

Предупреждение подписчикам: это не научпоп. Просто старенькая сказка. Можете листать дальше.


– Сказку, пап, сказку, сказку! - девчонки затараторили, защебетали наперебой, стараясь превзойти друг друга если не громкостью (ночью нельзя), то уж скоростью словестного потока – точно.

– Да, сегодня можно, сегодня правильный вечер был!!

– Шкаашку, пап! – младшенькая заметно шепелявила и немного растягивала слова. Это не было сколь-нибудь плохо, благо в её возрасте подавляющее большинство детей вообще не говорило.

– Хорошо. Только не вертеться! Риша, не доставай сестру, а то опять отдельно спать будете.

– Лааадно. – одна из близняшек состроила разочарованную мордашку, но тут же изобразила крайнюю заинтересованность и готовность слушать.

– Сказку, пап! Только интересную!

– Добро. Слушайте. Давным-давно, когда этот мир был ещё совсем молодым и младшие боги только начинали заселять его своими творениями, а старшие не устали настолько, чтобы начать отходить от забот, Праматерь всех богов, посмотрев на дела своих детей, внуков и правнуков, решила создать нечто особенное. Другим в пример, а себе на радость да утешенье. Зачерпнула толику своего извечного пламени, окутала звёздным блеском, оплела мечтами и желаниями, добавила снежной белизны из облаков, плеснула щедро хитрости и озорства доброго да лукавого, а затем выпустила из тёплых ладоней. Пушистую да хвостатую, ушастенкую да шебутную…


– Это же лисичка!

– Конечно лисичка, но непростая. А ну-ка не перебиваем и засыпаем быстренько! – мужчина с мягким усилием опустил голову дочери на подушку и прикрыл ладонью глаза.

– Так вот. Шли годы, столетия. Младшие боги уже давно разлетелись по новым мирам, а старшие погрузились в глубокие грёзы. Потихоньку слабело извечное пламя, Праматерь всё дольше спала и реже просыпалась. Маленькая лисичка очень любила свою бабушку, но ей всё дольше приходилось оставаться одной. Не так уж привлекали её иные создания, в том числе успевшие практически полностью освоить мир люди. Однажды бабушка не проснулась, как обещала, и лисичка поняла, что осталась сама по себе. У неё самой ещё было немного извечного пламени, однако надолго его бы не хватило. Пришлось отправиться на поиски того, что могло бы его заменить. Но разве что-то может заменить божественный огонь жизни?

~~

Молодой человек лет двадцати пяти на вид стоял на лестничной площадке, задумчиво перелистывая музыкальные треки на своём беспроводном плеере. Он был несколько высок, широк в плечах, имел копну слегка растрёпанных русых волос с лёгким рыжеватым оттенком и обладал заметными последствиями недельной небритости. Впрочем, сей недостаток вряд ли можно было считать недостатком как таковым, ибо обитающая на его щеках и подбородке растительность то там то тут имела откровенные следы седины, весьма удачно сочетающейся с живым лучистым взглядом серых глаз. Из всех прочих деталей его внешности стоило отметить лишь одну, благо остальные были откровеннейше заурядными и не могли удостоиться внимания ни одного другого человека, окажись такие на той же площадке в то же время. Тем не менее, данная деталь была скрыта от посторонних глаз накладными наушниками средних размеров и просто так её заметить было нельзя. А присматриваться… Ну кто в наше время присматривается к таким вещам?


Лифт подъехал за пару мгновений до того, как молодой человек успел выбрать желанный трек, из-за чего первый шаг внутрь пришлось попытаться сделать не глядя. Этот шаг бы и получился, если бы внутри было пусто. Однако в лифте явно ощущалось чужое присутствие, причём явно не сколь-нибудь стандартное даже для типичной многоэтажки. А именно: в кабине находилась лиса. Большая, можно даже сказать, огромная – почти по пояс мужчине, белоснежного окраса и с количеством хвостов, не поддающимся здравому смыслу. Длинный торс, тонкие изящные лапы, большие уши и какое-то туманное облачко под ногами не оставляли сомнений в откровеннейшей ненормальности ситуации, и, соответственно, нивелировали вероятность нормального со всех точек зрения её разрешения.

Молодой человек опустил занесённую было вперёд ногу, глянул на незнакомого зверя и благоразумно отступил на пару шагов. Он спокойно смотрел на лису, стараясь не выражать ничего кроме вежливой заинтересованности. Лиса не спешила. Она лишь легонько топнула правой передней, от чего индикатор текущего этажа в кабине моргнул и погас, а затем приняла безмолвный вызов на игру в гляделки.


– Доброго утра. Чем обязан? – спокойно спросил человек, стараясь не делать резких движений. Не сказать, чтобы он знал как себя вести в подобных ситуациях, но последний жест зверя многое объяснил.

– Странно. – произнесла лиса вполне разборчиво, лишь еле заметно растягивая гласные. – Вроде не совсем простой смертный, а в чём - непонятно.

– Допустим. – согласно кивнул человек, – И всё-таки?

Зверь попереминался с ноги на ногу, поводил ушами, пару раз шумно вдохнул, явно пытаясь уловить какой-то одному ему известный запах, но затем всё же ответил.

– Кое-кто сказал, что с Вами довольно опасно связываться, и мне захотелось проверить.

– Нападать будете? – уточнил на всякий случай человек, не проявляя абсолютно никакого беспокойства.

– Вероятно… – лиса вновь повела носом. – Только не знаю с чего начать.

– Мне кажется, вряд ли было бы разумно с моей стороны давать подсказки в таком случае. Могу лишь посоветовать всё то, что обычно рекомендуют любые разумные воины: попытаться изучить противника, желательно незаметно для него самого. Вот только, собственно, незаметно уже не получается.

– Это да. – зверь привстал, сделал шаг вперёд и уставился прямо в глаза своему потенциальному оппоненту. – Может, незаметно и не надо. А может и вообще не надо. В данном случае.

Молодой человек ощутил, как его периферийное зрение начало гаснуть, а глаза лисы напротив – засветились фиолетовым блеском. Тут же в голове вспыхнуло.

Контрмеры.

«Это нехорошо» - успел подумать мужчина, как зверь сделал ещё пару шагов вперёд и вдруг упал без сознания.

– Делааа… - прокомментировал человек, огладывая лежащую на грязном полу зверюгу.

Он почесал висок, бросил взгляд на кабину лифта, нехотя вздохнул и достал сотовый. Нужный номер был вторым в списке. С конца.

– Шеф, я задержусь минут на пятнадцать-двадцать, извини… Да, случилось… Скажем так, внезапно гости нагрянули… Нет-нет, ничего такого… Ага. Да, точно… Спасибо.

Молодой человек завершил вызов, ещё раз окинул глазами фронт предстоящей работы и аккуратно стал поднимать лису. Сделать предстояло не так уж и мало.


На кухне в раковине лежала кучка грязной посуды, а на столе его ждала записка: «Мясо было очень вкусное. Спасибо, выручил». Мужчина усмехнулся и, стараясь не шуметь, прошёл в дальнюю комнату. Лиса лежала под тонким пледом на кровати, закутавшись с головой. Как зверю удалось спрятаться под таким небольшим куском ткани было немного удивительно. Гораздо менее удивительно, чем сам зверь. «Спит, что ли? Ну ладно, пусть спит», подумал человек, осторожно закрывая за собой дверь снаружи. Он решил не беспокоить лишний раз судьбу, ибо само по себе появление такой лисы в его жизни могло нести как много хорошего, так и много плохого. Торопиться не стоило. Нужно было спокойно подождать, пока зверь очнётся и не расскажет истинные мотивы своего прихода. Вот именно. А пока можно заняться текущими делами и одной из нескольких денежных халтурок.


Тонкий, едва уловимый стон, донёсшийся из дальней комнаты пять часов спустя, вряд ли можно было услышать, но он услышал. «Это не сон», догадался человек, быстрым шагом направляясь к всё так же лежащей на кровати лисе. Подойдя, первым делом положил ладонь на лоб. Да. Ситуация гораздо хуже, чем он мог подумать. Мужчина спешно сорвал плед и увидел насколько напряжены были мышцы по всему лисьему телу. «Плохо. Очень плохо». Он нервно затеребил собственный подбородок. Почему-то неистово зачесались зубы, засаднило где-то в спине, по шее пробежал неприятный холодок. Пришлось присесть.

– Да только два варианта, ясен пень. – сказал он самому себе, явно пытаясь принять верное решение. – Знаю, знаю.

Подошёл к окну, грустно посмотрел на проезжающие внизу по дороге машины. Задумался. Ушёл в себя, не заметив, как по лицу побежали толпы теней всех копошащихся в голове мыслей.

– Нет, к этому не шло. У меня была возможность. Есть возможность, всё ещё может получиться.

Внутренний голос подсказывал, что решение неизбежно и уже принято, что он сам только что сказал «была», а значит, верит в только что обозначенный судьбой путь и сопротивляться бессмысленно. Что нельзя оставлять всё как есть, а бесчисленные попытки обустроить свою жизнь «как у людей» лишь подтверждали бесплотность надежд на «обычность» и раз за разом отбрасывали назад, в прежнее блёклое существование. Что его собственное предназначение существует и нельзя от него отказываться, пытаясь изменить. «Ты предлагаешь мне пожертвовать всем своим будущим, понимаешь?» –спрашивал он, но внутренний голос приводил в аргументы ещё один стон умирающей лисы.

– Чёрт с тобой! Со мной. С нами! Будь что будет.

Мужчина отошёл от окна, сделал пяток шагов, очутившись у всё той же кровати. Осторожно присел, мягко поднял голову зверя, повернул к себе.

– Выручил, значит, да?… Придётся выручить ещё раз.

Некоторые редкие прохожие могли увидеть яркий колеблющийся свет, потоками бьющий из одного из окон десятого этажа единственной высотки в округе. Но это было легко списать на слишком яркий телевизор с диагональю побольше, да подсветкой помощнее. Или же какую-то особую лампочку. Мало ли чудиков, организующих в собственных домах «оригинальные интерьеры»?


– Будь паинькой и позволь нам тебя съесть.

– Щас! Иди сюда, я тебе башку оторву! – лиса грозно рычала, шерсть её вздыбилась а из приоткрытого рта вытекали струйки синего пламени. – Ссышь?

– Ага, как же. – гоблин вёл себя наглейшим образом, но рваться в драку не спешил, предпочитая придерживаться толпы себе подобных: загнанная в угол девятихвостка вполне могла унести с собой на тот свет добрую треть всей банды до того, как оставшиеся успеют её запинать. – Твоей любимой бабули больше нет, так что защитить тебя некому! И даже возможность новой жизни тебе удалось просрать самым глупым способом. Пусть твоя бусина сейчас в чужом теле, это не поможет тебе ни капельки! Так что давай-ка по-хорошему.

– Подходи, подходи. Узнаешь как у меня сегодня по-хорошему. Уж я-то вас, сучье племя, покромсаю перед смертью.

На самом деле лиса боялась. Очень боялась. До дрожи в коленках, до одури, до ужаса. Но выхода не было. Ну зачем этот придурок решил поделиться с ней своей жизнью? Неужели люди забыли легенды о девятихвостых демонах? О том, что ни в коем случае нельзя забирать у них бусины, если только не хочешь сам умереть в страшной агонии, будучи пожираемым изнутри лисьим пламенем? Ведь оставалось совсем чуть-чуть, огонь почти ушёл. Ну подумаешь получил бы мохнатый труп в спаленке, с кем не бывает. По крайней мере, удалось бы помереть, зная, что тебя не съедят. А теперь спасай вот его. Выход был один: погибнуть раньше, чем огонь успеет забрать чужую жизнь. Но для этого придётся драться. Да, позволить мелким уродцам заманить себя на какой-нибудь пустырь, а потом попытаться забрать с собой столько мерзких душонок, сколько сможет. Остальные… ну что ж, они получат бонус в виде остатков извечного пламени, которое так алчут. Ха! Много ли этих остатков. Хотя этим-то хватит, иначе бы не преследовали уже год с лишним.


Дрожь не унималась. Лиса успела заметить, как трое гоблинов сзади бросились на неё в попытке схватить за хвосты, и уже через секунду от первого остались одни ошмётки. Второй лишился большей части правой руки, одного глаза и сейчас визжал, поливая скользкой чёрной кровью всё вокруг. Третий успел увернуться, но был подкинут хвостами в воздух, где лисе удалось переломить ему хребет ещё в полёте. Крохотных клочок белоснежной шерсти лежал в луже гоблинской крови, будучи отсечённым в самом начале этой атаки. «Трое, – отметил про себя зверь, – а их тут больше сотни…». В этот момент весь передний строй кинулся разом, и лисе пришлось завертеться волчком, раздавая стремительные удары направо и налево. Центр драки стал похож на кровавую молотилку, из которой то и дело летела оторванная плоть, фонтаном лилась кровь и изредка отлетали куски испачканной шерсти. Огненным вихрем крутился зверь, всё чётче понимая, что конец близок. Пара рёбер уже была сломана, два хвоста почти полностью ободрали, а количество пропущенных тумаков росло в геометрической прогрессии.

«Вот сейчас бы мне точно пригодилась выручалочка» - подумала лиса, пропустив сильный удар в загривок, от которого лапы сами по себе подкосились. Мир в глазах поплыл кровавым маревом, гоблин прямо перед ней победно заорал и лиса решила, что, по крайней мере, потрудилась на славу. Жалеть можно было только об одном.


Ослепительная вспышка белого сияния внезапным взрывом разметала задние ряды нападавших, однако лиса уже почти не понимала что происходит. Неизвестное доселе чувство возникло на границе сознания, будто рядом вдруг появилась величайшая сила, сметающая всё на своём пути как грандиознейшая стихия. Крушащая всё вокруг безжалостная и бесконечная мощь, неумолимая и настолько всеобъемлющая, что сопротивляться ей казалось совершенно бессмысленным. Последнее, что успела заметить лиса – странного светящегося зверя с одним коротким хвостом и необычными ушами, но тут бездна небытия накрыла её, и сознание ушло окончательно.


– Вообще от этого обычно умирают, знаешь? – миниатюрная девушка с белоснежными волосами и восточными чертами лица сидела на диване, наблюдая, как мужчина, сидящий спиной к ней прямо на полу, деловито пришивал пуговицы на рубашку. – «Пламя лисы пожрёт тебя изнутри», все дела. Даже если ты не человек.

– Обычно. – согласился её собеседник, откусывая нитку и вдевая её заново.

– Ну и? – она подобрала ноги, усевшись так, чтобы можно было обнять худые коленки.

– Твой род создан из огня. Мой – из сияния. Огонь сияет. – молодой человек сделал паузу, старательно выводя стежки. – Тут нет противоречия. Если зажечь огонь посильнее, сияние будет только ярче. Но и если свет сияния будет достаточно сильным, возрождённый им огонь сможет поглотить всё вокруг. Мне, конечно, пришлось кое-чем пожертвовать, но не жизнью. Не своей.

Ну да, ну да. Если не врёт, то теперь, когда силы смешались, его существование не сможет быть прежним. И на потомство можно не рассчитывать. Хотя есть один вариант.

– Вернёшь бусину – жертвовать ничем не придётся. Светловолосая еле заметно улыбнулась, наблюдая, как быстро летает туда-сюда иголка и как ещё одна пуговица ловко прыгает между пальцев хозяина дома.

– Не выйдет. – он покачал головой, вдевая новую нитку. – Огонь и сияние нельзя разделить. Для меня это было билетом в один конец. Кроме того, современные люди уже давно не называют душу бусиной.

– Ну ты же знал, что не сможешь завести детей ни с кем, пока у тебя внутри моя… бусина?

– Ни с кем, кроме… – мужчина рассеяно пожал плечами. – Осталось только одно существо, с которым это всё ещё возможно. Только не пойми неправильно.

Девушка еле заметно усмехнулась. Она с задумчивой улыбкой смотрела на того, кто сидел сейчас чуть ниже её, и размышляла о том, что, возможно, всё сложилось не так уж и плохо.  Заметив кисточки волос на задних кромках ушей своего спасителя, она непроизвольно улыбнулась. «Те самые» – подумала лиса, вспоминая последнее увиденное перед обмороком.

– А ты хорошо смотришься, когда занимаешься мелкой домашней работой.

– Да? Это комплимент? – он всё ещё сосредоточенно делал стежки. – Там мясо пожарилось на кухне, если хочешь – можешь поесть.

– Может, вдвоём? – девушка передвинулась вперёд, наклонилась и коснулась лбом спины мужчины. – я уже устала всегда есть в одиночестве.

~~


Бонус


– Ну как, уснули? С мелкой всё путём?

– Чесаться начинает. –мужчина кивнул, отвечая на первый вопрос. – Завтра мазь принесу, пару недель потерпит, дальше полегче будет.

– Да, помню. – всё столь же миниатюрная девушка похлопала ладошкой по простыне, явным образом приглашая улечься рядом. – Знаешь, я тоже хочу сказку. Интересную.

– Снова про принцессу?

– Нее. Что-нибудь подлиннее. Про деву-воительницу, орков, демонов, магию и космос.

– Вот как. Подлиннее? Времени уже много, завтра будешь носом клевать.

– Ничего, со временем я договорюсь. Ты же знаешь, ему тоже нравятся твои сказки. Так что давай, я в тебя верю! – девушка с явным удовольствием устроилась на плече мужа и зажмурилась в предвкушении.

– Ну тогда слушай…



П.сы: как тут принято: автор - мой муж, тег моё.  И картинку в тему.

Пламя и свет Сказка, Длиннопост, Авторский рассказ

Научпоп будет позже.

Показать полностью 1
2556

Теория струн. Зачем она?

Давным-давно, когда я нарисовала предыдущий пост на тему теоретической физики, большинство комментаторов выразило желание прочитать нечто похожее и про теорию струн (М-теорию). Что ж, данный пост будет как раз про это: что такое теория струн, с чем её едят, зачем она вообще нужна, кто придумал и к чему привела. Здесь не будут рассматриваться все достоинства и недостатки, обоснования и глубокая математика (хотя, скорее, геометрия), только самое основное.
Итак, поехали.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Для начала парочка замечаний:

1) «Теория струн» в первоначальном виде сама по себе уже устарела и сейчас это название закрепилось не за первоначальной теорией, а за целым семейством – собственно теория струн, теория суперструн и М-теория. Так что да, правильнее называть «семейство струнных теорий». Но всем пофиг.

2) Теория струн хоть и имеет отношение к физике, но в основном пока что это больше абстрактная математическая теория, серьёзно продвинувшая математический и геометрический (топологический) анализ. Не ждите значительных результатов в именно физике. По крайней мере, пока.

Прежде всего, надо сказать немного о том, как наши (и не только наши) шибкомозговитые физики вообще додумались до «подобного бреда» и почему всё пришло именно к нему. Дело в так называемой Стандартной модели элементарных частиц. В физике сие есть давно и всеми принятая классификация элементарных частиц, их видов и правил взаимодействий. Если у кого-то возникает вопрос о том, как в атомном ядре нейтрон «превращается» в протон и обратно, или, например, как распадается омега-гиперон, то этот кто-то смотрит в Стандартную модель и получает ответ. Если кто-то решает посмотреть кварковый состав К-мезона, он опять идёт туда же в Википедию к Стандартной модели и высматривает необходимые сведения.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Проблема Стандартной модели в основном состоит в двух связанных аспектах:

1) В ней слишком дохрена (20) так называемых «свободных параметров», то есть чисел, которые физики обосновать могут только фразами а-ля «так решил Ктулху». Никто не может сказать, например, почему у постоянной Планка именно такое значение.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

2) Далеко не все частицы, описанные в модели, не являются «элементарными» (то есть не состоящими из чего-то ещё) вплоть до кварков/глюонов и не ведут себя как «элементарные». То есть, например, протон/нейтрон/прочие барионы состоят из кварков+глюонов, а сами кварки/глюоны внутри более сложных частиц ведут себя так, как будто либо имеют сложную внутреннюю структуру, либо являются «состояниями»/разновидностями чего-то ещё (например, превращаются друг в друга).
Таким образом, Стандартная модель элементарных частиц хоть и работает, но в качестве теории, объясняющей внутреннюю природу частиц, не подходит. А количество видов самих частиц и правил их взаимодействий столько, что требовалась хоть какая-то теория, объясняющая кто виноват и что делать.


Второй предпосылкой появления новой теории являлась функция, описывающая взаимодействия частиц при столкновениях. Вот такая:

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

А график её для действительных чисел в качестве аргументов:

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Функция сама по себе довольно примечательная, описана была в своё время математиком Эйлером и названа в его честь бета-функцией Эйлера. Или просто бета-функцией.

Цимес в том, что функция сия была изначально применена для описания колебания гитарных струн и ни о каких взаимодействиях элементарных частиц на тот момент Эйлер не задумывался. По факту получалось, что частицы взаимодействую так, как будто они и не частицы вовсе, а лишь «пакеты» колебаний, волны, распространяющиеся по неким одномерным объектам «струнам», которые «на самом деле» и являются той элементарной, основной формой материи, столь долго искомой физиками.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Физики ухватились за новую идею как изголодавшаяся собака за сахарную косточку. Ведь это сулило прорыв покруче того, что в своё время устроила теория относительности вместе со своим автором: если «струны» являются основой, а частицы – лишь «колебания», то разнообразные свойства частиц можно было бы объяснить просто разными характеристиками колебаний одного и того же объекта – струны. Ведь колебания могут выглядеть очень-очень по-разному («создавать» разные виды частиц) и иметь очень много характерных свойств (осуществлять разные виды взаимодействий). Естественно, это всё предстояло проверить…

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Понятное дело, что для проверки у физиков есть столетиями отработанный механизм: создаём мат. модель в рамках теории, чтобы описывала наблюдаемое и предполагаемое. Потом пытаемся найти что-то новое, что эта модель предсказывает.

Вот тут вылезла проблемка: математическое моделирование струнных теорий упёрлось в неразвитость математики как науки. Да, представьте себе, аналитических методов математики оказалось недостаточно. Пришлось подключать соответствующих головастых мужиков. Не только чисто математиков, но и геометров. Последних – в большей гораздо части. А уж они-то такого напридумывали…


Что имеем на сегодняшний день: струнные теории отлично способны описать происхождение всех элементарных частиц, полей и взаимодействий. Причём делают они это геометрическим способом: введение дополнительных измерений (ещё 6) позволило «свести» все виды взаимодействий (электромагнитное, слабое, сильное и гравитационное) в один вид. Мало того, теории могли «снять» проблему сингулярности и «потери информации» в чёрных дырах, с которой не справилась теория относительности, они до кучи объяснили все виды наблюдающихся симметрий в элементарных частицах и нарушения этих симметрий.

Самое главное достижение – струнные теории действительно способны объяснить константы микромира (например, значение элементарного заряда) с точки зрения геометрии, то есть без «свободных параметров». Но тут косяк.

Огроменный такой косячище.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Нет, не такой. Ещё больше. Всё та же математика. Дело в том, что струнные теории (М-теория, если точнее) могут всё вышеперечисленное. Могут, но пока не делают. А вот для того, чтобы сделали, надо... ни много ни мало, а найти вид конкретной свёртки дополнительных 6 измерений, соответствующий нашей вселенной.

«Мы ведь почему не наблюдаем эти дополнительные 6 измерений? – спрашивают сами себя физики. - Потому что они свёрнуты на очень-очень малом масштабе!»

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Ещё меньше!

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Не, ну серьёзно. 10^(-35) метров!

Что значит свёрнуты? Это несложно. Представьте себе бесконечный лист бумаги. Простой плоский, скучный. Вы можете по нему ходить вправо-влево, взад-вперёд сколько угодно.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

А теперь тот же лист обрежем, свернём бубликом и склеим края, вот так:

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Допустим, Вы всё ещё можете ходить по его поверхности. Хоть весь день, хоть всю жизнь, хоть дольше. В любом случае, как бы долго вы не ходили, с одной стороны Вы останетесь в пределах довольно ограниченной области пространства, а с другой – намотаете ровно столько километров, сколько решили намотать. В данном случае бублик – свёрнутое измерение.

Другой пример – сфера, поверхность нашей матушки-Земли. Ходите/плавайте сколь угодно долго, но Вы всё равно останетесь на её поверхности. Правда, устанете.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Фигня в том, что свёртка измерений, предсказываемая в рамках М-теории, далеко не так проста и выглядит не как сфера или бублик, а как один из вариантов так называемых конфигураций Калаби-Яу. Так:

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Или так:

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Или…

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

Вариантов – 10^500. И каждый соответствует своей возможной вселенной. Какой именно наш – пока что хрен знает.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост

А может и не знает. Но для дальнейшего использования всего семейства теорий струн конкретный вариант всё-таки надо найти.

Над этим и трудятся наши мозговитые геометры с математиками уже которое десятилетие. Не сказать, чтобы они стали близки к итогу, но продвинулись весьма значительно, попутно изобретя и накопав столько всего, что хватило аж на несколько отдельных отраслей науки: собственно геометрия высших пространств, топологический анализ, теория алгоритмов и кое-чего ещё, покруче. Основная проблема, правда, всё ещё остаётся: заумность выбранной области науки такова, что даже исследование подходов для её исследования далеко не простое. А уж придуманные даже на данный момент инструменты порой бьют по мозгам не хуже хорошего паровоза. Одно пространственное расслоение чего стоит.


Подводя итог:

Семейство струнных теорий замахнулось на примерно то же, что в своё время сделала теория относительности с гравитацией и релятивизмом – геометрическое обоснование природы элементарных частиц. Без свободных параметров (или с очень малым их количеством).

Струнные теории способны объяснить все виды наблюдаемых частиц и взаимодействий. Фактически может получиться теория вообще всего.

Так же они (возможно) способны объяснить природу и структуру пространства-времени как такового (что, собственно, проистекает из геометрического подхода).

Сама по себе разработка этих теорий очень сильно подтолкнула сопряжённые науки. Как ни странно, огромная сложность так же способствовала развитию альтернативных теорий, как не опирающихся на геометрию вообще, так и использующих совершенно иные подходы, но в рамках той же геометрии.

Благодаря этому пресловутому семейству появились даже такие теории, которые рассматривают вселенную как фрактальную структуру бесконечной вложенности (можно найти сколь угодно малые «частицы», которые тоже делятся на что-то).


Это главные достижения всего семейства. Естественно, у каждой теории есть недочёты и недостатки, а большую часть из них я тут вообще не упомянула. Но в данном посте такая задача и не ставилась.На этом всё.

В связи с некоторыми обстоятельствами, это последний мой пост по теоретической физике на данном ресурсе. Спасибо, что прочитали.

Теория струн. Зачем она? Теория струн, Физика, Квантовая физика, Длиннопост
Показать полностью 17
603

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики.

Этот пост мотивирован к написанию большей частью благодаря твёрдой уверенности отдельных продвинутых физик-кунов из числа пикабушников в … теории относительности. Если точнее не в самой теории, а её роли в современной физике. Итак, о священных коровах.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Большинство из нас в общих чертах представляет теорию относительности как достаточно заумную фигню, в которой лучше не разбираться, дабы не сломать мозг. При этом основные положения теории про скорость света, релятивистские эффекты и прочие плюшки принимаются как данное, то есть то, с чем лучше не спорить или до чего лучше не докапываться. Ибо понабегут, докопаются и засмеют, если не зачмырят. Тем не менее, суть самой теории, её центральная идея остаётся непонятой в той же степени, в какой непонятым остаётся оператор дивергенции из высшей математики. А ведь по сути и то и другое – не нечто сверхсложное. Я бы сказала даже наоборот – весьма и весьма простые вещи заложены в основу «великих» теорий.


Итак, кратенько, суть теорий относительности.


Хотя в одном из пердыдущих постов уже писала, повторюсь. Откуда ноги растут: электромагнитные волны. Все. Радио, микроволновки, радары, видимый свет, рентгеновское излучение и гамма-лучи. Всё, что имеет электромагнитную природу и поддаётся описанию волновой природы. Мы знаем, что волна – это колебание. Колебание чего-то, колебание какой-либо среды. Звук – колебание молекул воздуха, морские волны – колебания воды, а электромагнитные… А кстати, что колеблется в электромагнитной волне? Какая среда получает изменяющиеся мгновенные значения электрического и магнитного поля, чтобы получилась волна? «А вот хрен знает, но это очень интересный вопрос!», подумали в своё время учёные и стали искать ответ.


Сначала придумали эфир. Некую субстанцию, пронизывающую всё, и способную передавать электромагнитные волны. Придумать-то придумали, а ведь его ещё найти надо. Искали. Не нашли. Ну нет эфира. Мало того, что его нет, так у электромагнитных волн ещё одну фишку нашли: они распространяются с одной и той же скоростью. Всегда. Независимо от того, двигается ли источник или нет. Как бы мы не мерили скорость. Как бы не двигались при этом сами и как бы быстро не двигался источник, скорость света всегда будет одна и та же. Нет сложения скоростей! Ньютоновская механика идёт в жопу, заставляя физиков не по детски охреневать плакать от бессилия.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Вот тут то на сцену выходит знаменитый еврей и рассказывает всем правду со своими догадками. Оказывается, на самом деле всё выглядит так, будто время в разных системах отсчёта идёт по-разному. Если система отсчёта движется, то время в ней замедляет течение. И как бы мы в этой системе не пытались измерить скорость света, замедление времени даст нам результат, равный той же константе с, которую мы получили бы, не двигаясь никуда. (Маленькое уточнение: с – максимальная скорость любых взаимодействий, в том числе электромагнитных)


Первая главная идея – идея специальной теории относительности: нет никакой общей системы отсчёта. У каждого – своя. Системы отсчёта не равны. Именно в этом суть идеи: всё относительно. События, движение, процессы, взаимодействия - всё что угодно происходит и измеряется относительно чего-то. Относительно того, кто измеряет, например. Да, системы отсчёта равнозначны, в них действуют одни и те же законы, действуют одинаково, но сами системы не равны друг другу.


Вторая главная идея – идея общей теории относительности: нет никакой гравитации, это всё искривление пространства. Все гравитационные взаимодействия – следствия влияния инерционной массы на пространство рядом с ней. Нет воздействия одного тела на другое посредством гравитации, это пространство искривляется так, что одно тело "притягивает" другое (и наоборот). Наличие массы даёт геометрическое искажение пространства. Прямая линия нихрена не прямая, нам только кажется.


Это самая суть, если в двух абзацах. Теперь к ошибкам.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Первая, самая распространённая ошибка. Теория относительности (и общая и специальная) – это не теория, объясняющая причины наблюдаемых явлений. По сути – это математическая модель, набор уравнений, позволяющих просчитать то или иное наблюдаемое явление. Например, релятивистское изменение массы или времени. Уравнения основаны на наблюдениях за явлениями и лишь описывают их. Сама по себе механика явлений для ТО не доступна. Когда я спрашиваю, почему время в движущейся системе отсчета замедляется, мне в ответ приводят формулу релятивистского замедления времени. Но разве время смотрит на эту формулу, говорит «О! Чуть помедленнее, кони!» и затем изменяет свой бег? Что именно заставляет процессы замедляться? Почему это происходит?

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

Теория относительности на этот вопрос ответа не даст.


Вторая по распространённости, но первая по важности ошибка. Теория описывает наблюдаемые процессы. Все эффекты, которые ей предсказываются/наблюдаются в действительности можно описать фразой «выглядит так, как будто…» и дальше соответствующее математическое выражение. Однако «выглядит как будто» и «на самом деле так» - это две большие разницы. В случае с теорией относительности данный момент вообще принципиален. Например, из уравнения релятивистского замедления времени следует, что на скорости света время просто останавливается. Для света времени нет. Фотон не знает о времени, которое затратил на свой полёт. Так утверждает теория. Но так ли это на самом деле? Если бы для фотона время не существовало само по себе, мы бы его не наблюдали. Действительно, остановка времени означает запрет на все процессы взаимодействия, ибо они происходят во времени. Фотон не поглощался бы веществом и не замедлял свою скорость в среде – ведь для него не существует времени, он «не знает» где распространяется.


Повторюсь на всякий: теория относительности отлично описывает эффекты, но не стоит распространять её дальше положенного.


Третья ошибка, связанная со второй: постулаты теории относительности справедливы для неё.

Любой постулат нужен для того, чтобы на него можно было опираться при построении теории. Как правила в игре: используя их, мы можем посмотреть, до какого итога доиграемся. В любой теории постулаты используются для того же – на основе их посмотреть, что получится в итоге. Какие математические модели, какие уравнения.

Однако как только мы меняем саму игру, глупо следовать в ней правилам старой игры. Кое-что можно, конечно, заимствовать, но тогда это будет не новая игра, а обновлённая старая. Если мы хотим новую теорию, тогда постулаты старой надо рассматривать не как незыблемые правила для новой.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

В качестве ярчайшего примера могу привести непреодолимость скорости света как следствие постулата одинаковости её в разных системах отсчёта. Мы знаем, что двигаться со скоростью выше скорости света нельзя. «Нельзя и всё тут». А иначе энергия+масса движущегося тела становится мнимой (из уравнения коэффициента Лоренца), время вообще ведёт себя хрен знает как и вся математика разваливается. Цимес кроется как раз в двух последних словах: математика разваливается. Но математика – это следствие наблюдения, закон, имитирующий явления. Это не причина для физического процесса. С другой стороны, природа даёт нам прозрачнейшие подсказки существования движения на сверхсветовых скоростях, пусть и в слегка необычном варианте.


Смотрите на звёзды. На самые дальние структуры типа квазаров, протогалактик и так далее. Всё, что мы наблюдаем, находится в радиусе примерно 13,2 млрд. св. лет от нас. Дальше мы не видим, просто не можем. Но то, что мы видим – история развития вселенной – показывает нам далёкое прошлое. То, что происходило как раз те самые 13,2 млрд. лет назад. Возникает вопрос: свет шёл к нам 13,2 млрд. лет, значит уже тогда, давным-давно, где-то там, далеко-далеко уже что-то было. Но как же большой взрыв? Он ведь произошёл в достаточно ограниченной области. Как вещество успело преодолеть за очень-очень короткое время колоссальное расстояние в 13,2 млрд. св. лет, чтобы потом начать нам светить? Значит, скорость движения этого вещества была выше скорости света?

Была. Во много-много раз больше. И для некоторого вещества она по сей день остаётся гораздо большей, чем скорость света. Мы ни за что не увидим это вещество, если не научимся перемещаться быстрее света сами. В чём секрет? Вещество перемещается вместе с расширением пространства.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

На скорость расширения пространства нет ограничения в виде максимальной скорости взаимодействий. Оценочные размеры вселенной не 13,2 млрд. св. лет, а все 49,5 (нет, уважаемые пикабушники, с вашими 49,5 см. это не связано).

Можно сказать, что сверхсветовое перемещение как вариант классического варпа был реализован нашей вселенной на самом раннем этапе развития и продолжает существовать до сих пор. Причём, чем дальше (и во времени и в пространстве) – тем быстрее будет этот варп.


Четвёртая ошибка: теория относительности небезгрешна.


Здесь имеется в виду внутренняя непротиворечивость, которая просто таки положена любой хорошей физической теории. В ТО внутренних противоречий достаточно, чтобы не воспринимать её как абсолютно верную даже в собственных рамках.

Один из примеров я уже приводила в предыдущем посте: так называемая гравитационная сингулярность. По сути, это такое явление, которое должно наблюдаться при очень-очень больших массах (но в действительности не наблюдается, хотя массы есть). Если мы берём ну очень большую массу, она искажает пространство настолько, что кривизна его по расчётам становится бесконечной. А что такое бесконечная кривизна в ТО? Бесконечное ускорение. Это значит, что любое тело за любой сколь угодно малый промежуток времени приобретает скорость выше скорости света.

Теория относительности. Классические ошибки понимания классической физики. Физика, Длиннопост, Теория относительности

В целом обе теории относительности оказались весьма важны для развития физики и построения уже более глубоких теорий всего, так что заслуги их я ни в коей мере не умаляю. Просто будьте аккуратнее в суждениях.


Ну а напоследок предлагаю выбрать тему для следующего поста:


Почему скорость света такая, какая есть.


В чём суть теории струн (М-теории) и каково её место в физике.


Непустое «пустое» пространство – вакуум.


Применение ландшафта теории струн при проектировке гиперсветовых двигателей.


Спасибо, мы не нуждаемся в ваших услугах.


зы: баянометр поворчал на картинки, но не сильно.

Показать полностью 6
18

Новая ступень

На тему такси Харона муж в своё время нарисовал вот такую сказку. Муж мой, тег моё.


Этого молодого человека водитель приметил, когда до него было ещё далеко. На первый взгляд ничего необычного: светлые брюки, лёгкая рубашка, небольшой пакет в руках – самый стандартный вид для тёплого курортного городка в конце весны. Простое лицо, короткая стрижка, задумчивый вид. Мало ли таких вот вчерашних студентов, а ныне начинающих работяг сейчас можно встретить на улицах? Хотя нет, что-то в нём всё-таки было…

– Садитесь, подвезу! Пешком-то далековато!

– А? Да, спасибо. Если не помешаю.

– Садитесь, садитесь, не стесняйтесь!

– Благодарю. – ответил молодой человек, усаживаясь на переднее сиденье - мне на ту сторону моста, дальше я сам.

– Да я уж понял, дорога-то тут одна. Только сейчас ещё двоих подберём, это быстренько, прям рядышком. Не возражаете? – водитель улыбнулся и протянул руку в приветствии. – меня Харитон Саныч звать.

– Виктор. Нет, не возражаю, что Вы. Конечно подберём.


Машина резво взяла старт и поплыла мимо многочисленных маленьких домиков с цветущими садами, заросшими благоухающей сливой, вишней и персиковыми деревьями. Аромат цветов вместе с уверенным ветерком и чистым солнечным небом бодрил, но в то же время успокаивал, заставляя забыть все тревоги и давая то неповторимое мимолётное наслаждение, которое если и замечаешь, то только потом, в собственных воспоминаниях. Впрочем, весеннее настроение природы не могло вывести внезапного пассажира из лёгкой задумчивости, а сам водитель не спешил начинать навязчивые разговоры. Так, лишь присматривался, то и дело бросая косые взгляды да стараясь не отвлекаться от дороги. «Любопытный товарищ, кстати» - думал Харитон, наблюдая за меняющимися выражениями лица своего спутника – «Будто сам с собой спорит. Или придумывает чего».


– А, вот как раз и они! Сейчас мы, скоренько… - водитель замахал рукой парочке, стоящей на самом краю дороги – Залезайте! Сзади место есть.

– Вот спасибо, опять нас выручаешь. – взрослый, но ещё не старый мужчина поприветствовал Харитона, после чего открыл стоящей рядом девушке дверь.

– О, кого-то уже везёшь? Опять таксуешь? – барышня с видимым удовольствием плюхнулась на заднее сиденье, ни мало не стесняясь незнакомца.

– Да много ли тут натаксуешь. Не сезон ещё, погоди. Это Виктор, попросил через мост подбросить.

– Ясно. Нас как всегда, до развилки. – мужчина уселся на свободное место, аккуратно закрыв дверь. – Михаил.

– Виктор. – пассажир слегка смутился.

– А я Люся! – девушка задорно улыбнулась, продемонстрировав белоснежные зубы. – Давно приехали? Надолго?

– Да нет, буквально только что. Думаю, проездом. Ждут уже. Мне бы на ту сторону моста попасть, а там разберусь.

– Поня-а-атно… – лёгкая тень легла на весёлое личико, но девушка тут же встрепенулась. – Смотрите, если захотите остаться – милости просим! У нас тут хорошо, тепло круглый год, практически лето. И море опять же! В гости будете заходить, всегда рада принять!

– Люсь, не навязывайся. Это неприлично. – мужчина одёрнул спутницу, указав на ремень безопасности. – Пристегнись.

– Да разве я навязываюсь? Харитон, я навязываюсь? Точно пристёгиваться надо? Неудобно же нифига.

– Навязываешься, навязываешься – усмехнулся водитель. – Ладно, сегодня можешь без ремня, разрешаю. Только по салону не бегать.

– Ура-а! Харитоша, ты – ангел! – девушка скорчила соседу рожицу, показав розовый язык. – А ты бука. Вот кто добрый! Учись!

На лице Михаила почему-то отразилось замешательство, а Харитон напротив, искренне рассмеялся, выруливая при этом на дорожную полосу.

– Ох и коза. – мужчина бросил бесплодные попытки обуздать неуёмный характер подруги.

– Коза не коза, а даже такой орёл как ты со мной справиться не может! – девушка внезапно переключила всё внимание на нового знакомца. – А знаете, Виктор, у нас на том берегу, за мостом, на одном из пляжей, если подальше пройти, есть пещера, которая называется Козья голова. Только она не на самом пляже, а на скале, чуть выше. Говорят, в древности, когда всё это побережье затапливало, местные всегда прятались именно там. А ещё у нас канатную дорогу строить хотят. Вооон до той вершины. Типа очень много туристов и подниматься долго даже на такси, хотя нормальный съезд для машин тоже есть. Вон Харитоша как узнал, сразу сказал ,что таксисты все в другие места переберутся. А я говорю, что не переберутся, ведь кто по городу тогда людей возить будет?...


Девушка увлечённо тараторила, буквально не давая никому слово вставить. Будто старалась рассказать за короткую поездку как можно больше. Виктор старательно слушал, изредка кивая, но чаще удивляясь каким-либо интересным фактам и не пытаясь перебить собеседницу. Харитон же пропускал большую часть бескрайнего потока информации мимо ушей, старался следить за дорогой да иногда хмурился из-за внезапно заглючившего навигатора. Вот ведь что за люди. Выкидывать на рынок «сырой» прибор.

Тем временем уже выехали на мост, за окном засверкала бескрайняя водяная гладь, а вдалеке замаячил противоположный берег. «Бесконечное словоблудие», как её называл сам Харитон, тут же сменила тему, начав буквально вываливать кучу разнообразных и интересных фактов про воду, волны, морских обитателей, береговые линии, типы побережья, природные атоллы, виды погоды и ещё очень-очень многое, разное, занимательное, что надо было рассказать вот прямо здесь и сейчас. Михаил держался спокойно, стараясь не вмешиваться, водителя всё больше интересовала дорога и новый пассажир, а последний… Харитон вдруг подумал, что всё рассказываемое Виктор на самом деле уже знает. Хорошо знает, практически досконально. Только слушает не из вежливости, а действительно заинтересовавшись. Будто ловит что-то, порой улыбаясь или кивая даже не словам девушки, а собственным мыслям или выводам.

На подъёме, начавшемся сразу после моста, машина внезапно заглохла. Водитель удивлённо посмотрел на руль и извинился.


– Одну секундочку. Первый раз тут глохну. Вот честно, никогда такого не было. Сейчас поедем.

– Не утруждайтесь, – внезапно ответил пассажир. – Как раз то самое место, благодарю. Вон, меня уже ждут.

– А? – словоохотливая девушка была сбита с толку. – Ждут? Где?

– Воон там. Спасибо за интересную экскурсию, мадмуазель. Всего доброго!

Молодой человек быстро вышел, закрыл дверь и резвым шагом направился к автобусной остановке, расположенной чуть поодаль в тени деревьев. Водитель второпях отстегнул ремень и было вылез за ним, но его остановила крепкая мужская рука Михаила.

– Смотри, Харон, просто смотри.

На автобусной остановке сидела девчушка-подросток с планшетом в руках. Лёгкий белый сарафан, невесомая то ли панамка то ли беретка и непонятно зачем нужная в такую погоду пушистая шаль на коленях – всё это не скрывало слегка угловатую, ещё детскую фигурку, а юные черты лица не оставляли сомнений в количестве лет данной особы. Увлечённое болтание ногами и прикусанный от усердия язык давали понять, что встречающая чем-то очень занята.

На всей долгой памяти Харона такое случалось впервые. Кто это? Почему Мишка с Люськой его остановили? Разве эту душу не надо отвести как одним из двух врат? И шаль какая-то…

Свою ошибку насчёт шали Харон понял как только девчушка углядела спешащего к ней Виктора: она тут же бросила планшет на лавочку, вскочила и побежала навстречу. Порыв ветра сорвал её головной убор, под которым обнаружились большие остроконечные пушистые звериные уши, отдалённо напоминающие волчьи или лисьи. Уже через пару секунд это странное, но чрезвычайно красивое создание буквально повисло в объятьях Виктора, беспрестанно махая хвостом из стороны в сторону и щебеча что-то совершенно неразборчивое. Её слова Харон совершенно не мог понять, хотя ответы нового знакомого слышал отлично. А были ли это вообще слова?


– Иии… что… то есть, кто… то есть…

– А, не видел ещё? Любуйся, следующий этап эволюции души, новая ступень. Впервые смотришь на настоящего творца. – Михаил облегчённо улыбнулся.

– Мама!... – как-то тихонько и грустно, практически чисто для себя протянула Люся, не отрывая взгляда от парочки у дороги. – Мы ведь так давно не общались, а ты… уходишь…

– Ну знаешь, – развел руками Михаил на немой вопрос Харона. – это люди придумали бога-отца, мы тут не причём. Да и какая разница?

Харон резко обернулся на Виктора, который увлечённо объяснял что-то девчушке, почему-то радостно подпрыгивающей на месте. Это что же получается. Бог и "творец"?

– Новый бог?

– Нет, ещё нет. Но уже скоро – да. Творец – это ещё не созидатель. Ты не думал, насколько одиноко она чувствовала себя всё это время? Я бы даже сказал вообще всё время.

– А теперь…

– Она ненадолго. По нашим меркам это немного. – голос демонессы совсем поник.


В этот момент Виктор очертил в воздухе круг, тут же преобразовавшийся в классический портал, за которым виднелось бескрайнее поле голубоватой травы на фоне фиолетового неба с пятью огромными лунами. Парочка обернулась, помахала троице у машины и смело шагнула в новую вселенную.

– Почему… – Харон хотел было спросить про «по образу и подобию», но архангел, как всегда прочитав мысли без разрешения, лишь пожал плечиком.

– Мало ли. Захотелось ей. Пойдём, Люсь, не реви. – Михаил приобнял девушку за плечо, направившись вверх по дороге. – Тебе тоже пора, езжай.

Показать полностью
101

Квантовая петлевая гравитация: теория Ы не о гравитации.

В этом посте будет предпринята попытка более-менее понятным языком прояснить суть модной теории ПКГ, а так же показана реальная польза фундаментальных исследований. Для адекватного понимания написанного рекомендую прочитать предыдущие посты. Хотя бы чтоб не путаться с терминами.


Во-первых: петлевая квантовая гравитация это не теория о гравитации! Да, представьте себе. Если точнее, это теория не только о гравитации, а вообще обо всех взаимодействиях и ещё до кучи о… Впрочем, давайте начнём с начала – с самой гравитации

.

Подавляющее большинство людей знакомо с понятием гравитации хотя бы на уровне школьной физики и закона Ньютона: материальные тела притягиваются, сила притяжения зависит от массы и квадрата расстояния между этими массами. Однако мало кто задумывается о процессе притяжения и результатах воздействия гравитации с точки зрения самой материи и пространства, её содержащего.


Итак, представьте себе самую обычную, каждодневную ситуацию: пусть в абсолютно пустом пространстве (вакууме) у нас есть два идеальных сферических коня. На некотором расстоянии друг от друга, естественно. Закон всемирного тяготения Ньютона говорит, что эти два коня начнут притягиваться друг к другу. Пусть притягиваются, не будем им мешать. В результате действия гравитации кони будут ускоряться, то есть набирать скорость. Скорость, как мы знаем, соответствует такому понятию как кинетическая энергия, а значит, под действием гравитации кони эту самую кинетическую энергию будут приобретать. По ходу дела эти же кони будут уменьшать свою так называемую потенциальную энергию, которая тоже из курса школьной физики. По итогам воздействия гравитации идеальные сферические кони друг с другом всё-таки столкнутся, испытав соударение.


Но что есть соударение? Это упругое до определённой степени взаимодействие, приводящее к обмену кинетическими энергиями, а так же к возрастанию внутренней энергии (температуры) столкнувшихся тел на ту самую «неупругость» которая отличает абсолютно упругие тела от не абсолютно упругих. Если вернуться к нашим коням и допустить, что они хоть и идеальные, но всё-таки состоят из атомов, то идеальной упругости у них нет. Значит, часть энергии столкновения перейдёт в тепло, которое можно заметить по тепловому излучению. Конечно, после столкновения кони разлетятся на некоторое расстояние, при котором вся их кинетическая энергия опять не превратится в потенциальную.


Сомневающиеся в нагреве тел при воздействии на них механических ударов могут взять два урановых лома, постучать ими друг об друга, а затем проверить место соударения на нагрев. Только не берите ломы из 235-го, это слегка небезопасно.


Итак, цимес. Было: кони идеальные сферические две штуки, удалённые друг от друга. Стало: кони идеальные сферические, нагретые, удалённые друг от друга на меньшее расстояние. Ещё раз, для танкистов: результатом воздействия гравитации явилось рождение материи (тепловых фотонов), т.е. гравитация переводит расстояние между объектами в материю (энергия – тоже форма материи). Пространство по этим соображениям оказывается материальным само по себе даже без привязки к энергии вакуума. Да ну на хер, быть не может Интересно, ага?


Какие выводы из этого следует сделать, прежде всего.

1) Поскольку мы знаем про закон сохранения энергии (энергия не берётся из ниоткуда и не исчезает в никуда), получается, что само по себе пространство несёт в себе энергию, которая способна перейти в знакомый нам нагрев. А поскольку описанный выше процесс энергетически выгоден системе (обратный переход затруднён), привычная материя имеет меньше энергии, чем пространство без неё. Что тоже само по себе занимательно.

2) Антигравитация, как воздействие, обратное гравитации должна по итогам действия поглощать материю (энергию) и переводить её в расстояние.

Любопытно, не правда ли? Уже этих двух неспешных фактов достаточно, чтобы всерьёз попытаться понять природу гравитации.


Ближе к телу.


Как я указала в предыдущем посте, попытки квантования физических полей были очень даже обоснованы: успех в этой области означал бы подтверждение той математики, которая уже давно работает на макроуровне. Если электрон – не точка, то он не должен иметь бесконечную массу (как и протон или другие частицы). Гравитон, как частица пока что виртуальная (ещё не обнаружен), по результатам квантования тоже мог получить объяснение своей природы и, как следствие, раскрыть механику гравитации. В связи с этим большей частью исследование гравитации и попытки её квантования велись не как-то отдельно, а именно в рамках разработки общих теорий. То есть таких теорий, которые бы смогли объяснить вообще все поля, не только гравитационное.


Теория относительности в этом плане облажалась. Не то, чтобы она не смогла представить гравитационное поле, наоборот, подход был использован революционный. Однако в некоторых математических выражениях (а мы помним, что ОТО/СТО это прежде всего мат. модель) появлялись значения, которые просто не могли иметь физического смысла. Например, активно используемое понятие кривизны пространства-времени. Согласно расчётам эта самая кривизна при таком явлении как сингулярность превращалась в бесконечность, что, как бы, напрягало. Действительно, если рассматривать кривизну как меру ускорения, приобретаемого телом в точке пространства, то бесконечная кривизна означает бесконечное ускорение или бесконечную приобретаемую скорость за любое сколь угодно малое время. Т.е. даже за так называемое время Планка (минимальный масштаб времени, который вообще имеет физический смысл) тело должно было получить скорость выше скорости света. Что как бы намекает на внутреннюю несогласованность.


Квантовая теория поля (есть такая, только я про неё не рассказывала) в совокупности со Стандартной Моделью частиц не смогла справиться с гравитацией из-за предсказанного спина гравитона – внутренней характеристики, которая есть у каждой частицы. Все известные частицы имеют спин, кратный 0,5: -1,5; -1; -0,5; 0; 0,5; 1; 1,5. При построении квантовой теории поля этот факт позволил использовать хитрозадый приём под названием «перенормировка», устраняющий бесконечности в важных мат. уравнениях. Гравитон перенормировке не поддавался из-за спина, равного 2. Пиздец Фейл.


Теория струн и М-теория в этом плане справились на ура, если считать успехом следующее определение: «мы всегда можем найти хреналион вариантов мат. моделей, верно реализующих всю физику конкретно Вашей вселенной, только матан наш слабенький и мы не можем их конкретно отписать». Т.е. вроде как бы и вин, но писец подкрался фейл уже с другой стороны: приёмов математики не хватает! Для понимания ситуации, попробуйте взять кратный интеграл хотя бы по двум измерениям. И это у него ещё есть практический смысл! А теперь доведите количество измерений до 9, поставьте в него функцию девятого порядка (восемь типов производных) и рискните записать на бумаге вывод итога интегрирования. Подсказка: в очень хорошем случае это займёт 100-200 страниц убористых формул, несколько лет жизни и тонну-другую отборной травы.


Итак, сложность подхода М-теории стала некоторым препятствием для её активной разработки, но в то же время стимулировала альтернативные пути. ПКГ как раз является одной из таких альтернативщиков.


В чём общий смысл: пространство квантуется. Есть минимальные объёмы, меньше которых уже ничего нет. Тут ничего нового, ибо мы за этим и шли. ПКГ, конечно же, имеет собственный подход, но в чём-то он весьма похож на соседей. Мы берём минимальный объём и рассматриваем его как вершину математического графа (нет, не его превосходительства, гуглите про мат. графы сами). Если представить всё пространство состоящим из вершин этого графа, то возможные пути между вершинами – рёбра графа (господа патологоанатомы, хватит ржать) – будут возможными направлениями перехода из одной минимальной области в другую. Вы не можете гулять внутри одной дискретной области, ибо в крайнем случае займёте её всю. Не меньше. Вы не можете перейти в другую область иначе, как по разрешённому пути – ребру графа. Конкретные пути для переходов могут меняться во времени (и меняются), вершины могут совмещаться (и становиться одной) или разделяться.


При таком подходе любая частица может быть описана как некая область графа с определёнными параметрами (геометрическим видом), а отдельные свойства частиц, например, заряд электрона, будут топографическими сущностями (представьте на карте внутренность МКАД). Движение частиц будет описываться дискретным цепочечным перемещением характерной области в определённом направлении и с определёнными параметрами. Сами вершины графа при этом могут не перемещаться, а лишь «переключать» свойства, образуя как бы бегущую по цепи (пенке) область или волну. В этом плане ПКГ очень похожа на теорию струн, которая утверждала нечто подобное (частицы – перенос энергии по струне).


В чём смысл сакральный и почему именно петлевая. Дело в том, что изобретатели теории очень серьёзно подошли к одной из главных проблем всех указанных выше теорий: проблеме фона. В любой теории фон пространства подразумевался сам собой и активно использовался. Привычные x/y/z как координатные оси никуда не выкидывались, подразумевая, что если даже пространство состоит из квантов, эти самые кванты всё равно измеряются по ним, по осям. Итоговые выражения приходилось строить всё-таки с привязками, которые были бы трансформируемы в привычные координаты.


Авторы ПКГ решили сделать ход конём. Кое-кто посмотрел на уравнения Максвелла и не увидел в них координат пространства. Вместо этого в самих уравнениях используются координаты, «проложенные» в измерениях самого поля (полей). Если взять электрическое поле и нарисовать его силовые линии, то переходя от одной линии к другой, мы получим «измерение», привязанное к самому электрическому полю, а не к пространственным измерениям. Действительно, уравнения электродинамики выглядят хорошо, просто, стройно и лаконично без привязки к x/y/z. Мы можем записать уравнение электрического поля с нулевой энергией как уравнение петли, в которой силовая линия замкнута сама на себя.


Прорыв ПКГ относительно сего момента был в том, что точно такими же уравнениями петель можно было записать не только все известные поля, но и само пространство. Как ещё одно физическое поле. Без привязки к декартовой или иной системе координат. Понимаете, да? Минимальные области пространства – вершины графа в теории – не абы непонятно чем ограниченные объёмы, а вполне себе математически описываемые многомерные «петельки» конкретного физического поля, то есть носителя новой формы «материи» - пространственно-временной. Это не слабо корреллирует с первой частью поста про энергию пространства.


Вот тут я вынуждена сказать «Стоп».


Уважаемые, поймите правильно, ПКГ – теория очень молодая, а изложенные тут выводы появились каких-то десять лет назад. Проверки и конкретизации идут полным ходом, несогласованностей с теорией относительности и стандартной моделью так же хватает, работы ещё навалом. Например, один из выводов говорит о том, что скорость света должна зависеть от энергии самого света: гамма-кванты прилетают быстрее. Зависимость не сильная, проявляется на расстояниях в миллиарды световых лет, результаты соответствующего эксперимента мне пока не известны. Тем не менее, побед у теории много, в том числе устранение сингулярности как явления (внутри чёрных дыр нет сингулярности, в момент Большого Взрыва – тоже не было).


Теперь пара слов о практической стороне.

Подавляющая часть человеков считает занятие физикой не только заумным времяпрепровождением, но и мало-мало бесполезным: денег с него не получить, новых плюшек не видать, а когда будут – ещё бабушка надвое сказала.


В чём-то, конечно, это правильно, благо подобные исследования не дают прямой прибыли сразу, а иногда и вообще. Однако, каждое новое открытие в итоге влияет на нашу жизнь весьма серьёзным образом. Например, квантовый фотоэффект. Нобелевку по нему дали в 1923, спустя 84 года после первого наблюдения. А давно ли появились белые и синие светодиоды, вспомните? И это касается явления, по сути своей не такого уж сложного.


Что касается теорий гравитации или общих теорий всего, они могут дать представления о подходах к реализации таких «фантастических» проектов как:


Сверхсветовой двигатель. Читаем про кротовые норы, пузырь Алькубьерре, криптографическую связь на основе квантово-связанных частиц и прочие радости.


Антиграв. Тут тоже без пояснений, благо все понимают, что сие есть.


Вечный преобразователь а-ля «вечный двигатель». Получать энергию/вещество из пространства как такового – штука заманчивая.


Гиперсветовой двигатель. Позволит дойти до скоростей, которые за приемлемые сроки выведут нас за пределы Ланиакеи. Реализуется на основе эффектов, привязанных к ландшафту М-теории и по сути является переходным между просто сверхсветовым и гиперпространственным двигателем.


Гиперпространственный двигатель – в отличие от предыдущего позволяет так же перемещаться между вселенными.


Другие забавные плюшки.


Верится слабо, а большей частью не верится, однако стоит учесть, что вера в данном случае не применима к науке.


В качестве бонуса на закуску от девятихвостой: на реализацию первого сверхсветового двигателя человечеству потребуется не более 20 лет при условии, что оно будет им заниматься (а не фигнёй страдать каждый по отдельности).

Показать полностью
197

Квантовая петлевая гравитация: теория «всего» на букву Ы. История зачатия.

Предупреждение особо любопытным: в этом посте о петлевой квантовой гравитации рассказано не будет! Да, вот так вот, ждите следующего. Почему? А потому, что сначала надо рассказать кто виноват и что делать зачем и кому всё это было нужно.


Для начала несколько слов о том, как и почему физики решились прикопаться к самым мелким объектам вселенной.


Думается, все хоть раз в детстве интересовались, из чего состоит та или иная игрушка. Разбирали машинки, откручивали головы пупсам, доставали из них пищалки (а кто помладше – электронную начинку с батарейкой)… или, например, в попытках выяснения внутреннего устройства кота порывались сделать ему проктологическое извлечение мурчала.


С учёными всё примерно также, только движет ими не банальное любопытство, а вполне серьёзное стремление к истине, подкрепляемое возможными её практическими применениями. Да-да, большинство научных открытий, которые считаются исключительно фундаментальными, запутанными и непонятно-зачем-нужными, действительно имеют как предпосылки, так и уже реализованное применение, например в ваших ЖК-мониторах. Но это всё лирика, ибо настоящие суровые нерды от науки задумываются о практике в последнюю очередь (но всё-таки задумываются), первым делом занимаясь углублённым копанием в жутком матане и ставя православные мозгодробящие эксперименты на не менее мозгодробящем по сложности оборудовании.


Стремление к истине штука интересная. Оно заставляет выводить математические законы и модели, которые должны успешно описывать наблюдаемые явления и прогнозировать новые. Некоторые законы оказываются довольно просты, другие сложны, а третьи, при своей простоте, таят туеву кучку нестыковок, которые бьют учёных по щам лещами, после чего смотрят на этих умников как на говно заставляют работать дальше.


В качестве примера могу привести одну забавную нестыковочку между электродинамикой и моделью элементарных частиц, которая (не в одиночку) заставила матанутых на всю голову браться за карандаши и придумывать, придумывать, придумывать…из его же состоит электрон.

А дело было так. В 1927 году некто Гейзенберг (нет, не еврей) сформулировал принцип, согласно которому у любой частицы нельзя одновременно с высокой точностью узнать импульс движения (скорость, ускорение, вращение) и текущее положение. Либо то, либо то. Либо мы знаем, где находится электрон, либо знаем, куда и как он движется. Причём непонятно было в чём именно стоит ограничение: в том, что это мы не можем наблюдать сразу обе характеристики или же сам электрон по природе своей недостаточно «чёткий» пацан.


Дальнейшие исследования показали, что да, действительно, локализовать положение электрона в пространстве можно. Но тогда непонятно где и в каком состоянии он окажется в следующий момент. И наоборот: узнаем как быстро и в какую сторону, но не понятно, где именно эта сволочь шляется. Дополнительная фигня была в том, что принцип распространялся не только на положение и движение, а ещё и на другие парные характеристики, типа электрической и магнитной напряжённостей.


Тем не менее, принцип хоть и ограничивал, но допускал возможность выяснения того «как выглядит» электрон, по крайней мере, в процессе столкновения с другими частицами. Чем и воспользовались. Оказалось, что свободный электрон похож на упругую точку в пространстве. Не шарик, не кирпичик и не бублик, а именно точку. Результат попробовали повторить с другими частицами, получилась та же фигня.


Вся хреновость ситуации состояла в том, что электрон (да хоть и тот же протон) имел вполне конкретный электрический заряд. А это означало, что он просто не мог быть точкой: если посмотреть на формулу энергии электрического поля для шара, то она обратнопропорциональна радиусу шара. То есть значение энергии поля для электрона-точки становилось бесконечным, а, следовательно, бесконечной должна была быть и масса электрона. Чего, мягко скажем, не наблюдалось.


«Значит электрон – не точка!» воскликнули учёные и стали усиленно творить матан. Дополнительным стимулом на тот момент стало то, что количество обнаруженных видов «элементарных» частиц настолько увеличилось (перевалило за несколько десятков), что народ криво посмеивался и откровенно спрашивал «а в самом ли деле они все такие элементарные?». Лямбда и омега и прочие гипероны, нейтрино, фи- и ро- мезоны, каоны с пионами (нет, не цветы)… новая нечисть лезла из ускорителей страшными темпами, принуждая физиков браться за дробовики радоваться открытиям и одновременно грустить по поводу сложности мира.


В конце концов, ведущие умы продали одну-две души кому-то там, но выбили финансирование на ещё более мощные ускорители, дабы заценить внутренности уже нихрена не элементарных частиц. Теория к тому времени ещё не сказать, чтобы существовала в оформленном виде, но кое-какая кварковая модель уже была. Так вот, более сильные ускорители и более сильные соударения показали класс частиц (адроны), которые действительно укладывались в начальную кварковую модель, но, к сожалению, кварковая модель не укладывалась в них. Адронов было больше, чем предсказано!


«Это ничего» - успокаивающе гладили по голове друг друга физики «допилим модель и всё будет путём». Модель, кстати, допилили. Но тут вопросы появились уже к ней, ибо кварки могли «превращаться» один в другой в результате разных взаимодействий, причём строго определёнными путями. И при этом, заразы такие, совершенно не хотели делиться дальше на составляющие. Собственно, даже единичные кварки никто не наблюдал и не сможет из-за сильного взаимодействия между ними.


Понимаете, да? Кварки по всем признакам состоят ещё из чего-то, но получить даже один мы не можем, не говоря уж о том, чтобы его препарировать. В самом деле, как показали расчёты, энергия, необходимая для разделения двух кварков превышает энергию на создание нескольких новых. Мы можем сколько угодно разгонять два протона, сталкивать их с охрененными скоростями, но в результате получим лишь букет вновь созданных, но уже известных «элементарных» частиц, причём каждый раз разный. Если забабахать реально много энергии, в крайнем случае, получим чёрную дыру. Планковских масштабов или не очень (зохавает всю нашу Землю-матушку с соседними планетами). Шучу, расслабьтесь. Ускоритель для такого дела нужен настолько мощный, что даже на алиэкспрессе он будет стоить больше всей солнечной системы целиком.


Тем не менее, как Вы уже догадываетесь, принципиальная невозможность «залезть внутрь кота» под названием «кварк» - не повод для настоящих суровых нердов-физиков сложить лапки. Анализ можно продолжать на уровне математики. Этим-то физики и занялись.

Требовалось нарисовать такую систему уравнений, которая достаточно хорошо бы описала возможные внутренности кварков, их взаимодействие и поведение в пространстве. Весьма желательно было так же получить те уравнения, которые показывали, почему у кварков наблюдаются те или иные свойства, а так же прикрутить к этим уравнениям некварковые частицы (лептоны и калибровочные бозоны). При всём при этом конечные составляющие всей указанной кодлы не должны были оказаться физическими точками, а скорее некими протяжёнными объектами, имеющими длину, площадь или объём (пусть даже многомерный).


Вот тут и вылезли на свет многочисленные теории, из которых самой известно стала М-теория (бывшая струнная). Теория предполагала наличие неких образований с более высокой размерностью, нежели наше пространство, передача колебаний по которым выглядела бы как та или иная частица в нашем мире. Как я уже писала в предыдущем посте, М-теория позволила подружить квантовую механику с электродинамикой и теорией относительности, в связи с чем большинство физиков по сей день выражают ей респект, стараясь придерживаться рядом на случай, если что-нибудь перепадёт и им новое получится открыть самостоятельно.

Сама по себе М-теория сложна как с точки зрения содержащегося матана, так и для банального усвоения, однако имеет несколько интересных моментов, которые стоит запомнить.


Первое: дополнительные измерения не наблюдаемы, потому что «свёрнуты» на микроскопических масштабах. Что значит свёрнуты? Это не сложно. Сядьте в самолёт где-нибудь в Пуэрто-Рико, и пентюхайте на нём вдоль экватора. Примерно через 120 000 км поймёте, что уже в третий раз пролетаете над теми же местами. Т.е. в данном случае «измерение», в котором Вы отсчитываете пройденный путь, будет свёрнуто в пределах Земли и выглядит как поверхность шарика. Однако это не значит, что Вы не прошли те самые 120 000 км и что не ещё пора отдавать двигатели в плановый ремонт.


Свёрнутость измерений в М-теории выглядит не как шарик, а, возможно, как один из хреновой тучи вариантов под названием многообразие Яу (улыбчивый японский математик, живой!). Варианты свёртки действительно сложные, особенно учитывая 6 пространственных измерений, выглядят как страшная неведомая зверушка, и каждый из них соответствует своему набору значений базовых квантовых констант. Каждый набор, в свою очередь, соответствует тому или иному «положению» вселенной в ландшафте энергий нулевых флуктуаций вакуума. Но об этом позднее.


Второе: свёрнуты дополнительные измерения на микроскопических масштабах. Да, я вроде уже написала об этом, зачем повторять? А затем, что масштабы эти постулируются равными расстоянию Планка – тоже интересной штуке. По сути сейчас это расстояние постулируется минимально возможным для наблюдения. То есть фактически квантом пространства. Все попытки измерить (а измерение есть воздействие и наблюдение результата) что-то короче длины Планка ведут к образованию микроскопических чёрных дыр.


Эти два ключевых момента стоит запомнить, так как они имеют прямое отношение к квантованию пространства-времени и, как следствие, к теории-Ы.


Почему Ы? А чтобы никто не догадался*. На этом пока всё, ждите следующего поста. Да, на самом интересном месте.


*Серьёзно, даже в широко известной М-теории мало кто разбирается, а ПКГ хоть и является упрощенной альтернативой, но для обывателя далеко не проста.

Показать полностью
865

Теория относительности, квантовая механика и теория суперструн. Большие дрязги в семействе физических теорий.

Поскольку статьи на тему перечисленных теорий появляются тут стабильно, и стабильно запутывают мозги всем желающим приобщиться, решила прояснить пару моментов.


Пожалуй, лучше всё-таки начать с того места, откуда ноги растут. Да, с той самой большой Ж, в которой физики оказались в конце 19 века. Конкретно: великим умам от науки было банально нечего делать: все законы открыты, описаны, а то, что непонятно – новая область под названием «электродинамика», ну никак не вписывается в существующие уравнения. Не хочет электричество Максвелла дружить с Ньютоновской механикой.


В двух словах, основная фигня заключалась в том, что электромагнитные волны были волнами. Описывались как волны, вели себя как волны, распространялись как волны. Но привычным образом думая о волнах, физики тут же вспоминали про тот факт, что волны – колебания некоей среды. Например, звук – волны, распространяющиеся в воздухе и являющиеся движением воздуха. Морские волны – движение воды. Но что тогда является средой для электромагнитных волн? Что такое колеблется, что несёт через себя электромагнетизм? «Значит что-то, таки, есть!» удумали умнейшие и замутили эфир. То есть некую независимую от материи среду, в которой происходит распространение электромагнитных колебаний: света, радио и всего того привычного, что уже вошло в жизнь. Конечно же, теория теорией, но её надо же подтверждать: эфир стали искать. Тут наших мозговитых ждал серьёзный облом: никакого эфира обнаружить не удалось. Свет распространялся во все стороны с одинаковой скоростью, независимо от скорости наблюдателя, никакой анизотропности или внешнего воздействия на движущийся объект со стороны эфира не было.


Получалась странная лажа: вот мы вроде стоим на месте, меряем скорость света. Получаем результат. Бежим вперёд, опять мерям скорость света, который сами излучаем. Тот же результат. Стоим, меряем скорость света, который даёт фонарик бегущего человека… Снова те же цифры! Цимес оказался в том, что скорости не складываются! Традиционная механика не действует! Ньютон переворачивается в гробу, физики чешут репку и начинают усиленно думать. «Шозахерня?! – читается у них на лбах. – Если традиционные уравнения не работают, как же тогда нам описывать электромагнетизм??»

Тут после некоторых относительно недолгих поползновений в плане анализа максвелловских уравнений со стороны Лоренца и Пуанкарэ на сцене появляется всем известный тогда ещё неизвестный чувак с еврейской фамилией и именем Альберт. «Ребята, вы все лохи! Господа, мы подходим не с той стороны! Я всё придумал!», после чего начинает втирать вроде бы стрёмную дичь… однако народ следит за рассуждениями (или делает вид, что следит), впечатляется, а затем признаёт: наследник хитрого народа, таки, прав. Со своею теорией относительности.


В чём суть: Эйнштейн заметил одно из главных свойств уравнений Максвелла. Они справедливы для инерциальной системы отсчёта. Любой. Их вид не меняется. А что если системы разные? А пофиг, уравнения всё равно те же. И для стоящего человека и для бегущего с фонариком. Этот факт стал «первым постулатом» теории относительности.


Вторым постулатом стало то, что у взаимодействий существует максимальная скорость распространения. Магнитное поле распространяется не быстрее определённой скорости. Как и электрическое. Как и гравитационное. Вообще все воздействия осуществляются не быстрее определённого значения. Значения скорости света в вакууме (пока будем считать, что совпало).

Отсюда вылезла нехорошая фигня, которая явно не укладывалась в мозги не только обывателей, но и великих: свет распространяется с одной скоростью относительно стоящего и относительно бегущего. Скорость не складывается и не вычитается. Если сие записать в виде уравнений на бумагу, получится, что у стоящего и бегущего разные масштабы времени. Время! Течёт по-разному! «Но это же бред!» - думали обычно физики и выкидывали свои наработки на мороз. Кроме Эйнштейна.


Мужик, не долго думая, решил: «а почему нет?». Действительно, чисто математически мы ведь можем допустить подобные модели, так почему не попробовать? Но для этого надо изменить понимание самого подхода к анализу законов, проявляющихся в мире: никакого глобального пространства-времени не существует, каждый объект живёт в своей собственной системе отсчёта. Да, из одной системы можно перейти в другую, выполнив некоторые преобразования, но сути это не меняет. «Всё относительно» появилось именно на этом этапе: у каждого своя система отсчёта.

Победой такого подхода стало не объяснение «почему так происходит?» (на это вопрос теория относительности как раз не отвечает), а возможность самого описания процессов: как посчитать. Получилось нечто вроде «голографического» подхода к рассмотрению проблемы электромагнетизма: если мы знаем, как работает обычный патефон и какой звук получается на выходе, то с mp3 плеером можно допустить примерно то же описание процесса воспроизведения звука. Хотя бы отчасти. И результат (звук) будет такой же.

Впрочем, теория относительности (общая и специальная) позволила, развив собственные математические модели, заглянуть в некоторые аспекты взаимодействия материи и успешно спрогнозировать многие явления. Но, как говорится, главный косяк остался. А именно: квантовая механика.


Квантовая механика совершенно не хотела дружит с ТО. Камнем преткновения стал третий постулат теории относительности, который говорил, что пространство «гладкое» - однородно и одинаково во всех направлениях. Как, впрочем, и время. Квантовая механика сей постулат обнулила, утвердив (и подтвердив) то, что на самом деле в пространстве идёт активное шебуршение: постоянно рождаются и умирают пары виртуальных частиц-античастиц с разными энергиями. Получилось, что само по себе пространство вроде как нихрена и не однородное.

Ещё раз: в теории относительности пространство-время это что-то вроде резинового листа, который сам по себе взаимодействует с веществом, искажая свою геометрию. Чисто подход к рассмотрению такой. В квантовой механике пространство-время – контейнер для частиц, не более. Ни с чем не взаимодействует. Справедливые результаты выдают обе теории. Одна на больших масштабах, другая – на малых.

И как, падшая женщина, всё это совместить?


Вот тут-то и появилась теория струн. Не сама по себе, конечно, и не так сразу, но… В 1968 году физики вдруг заметили, что свойства частиц, участвующих в сильном взаимодействии отлично описываются математической функцией Эйлера, которая применялась для описания колебаний гитарных струн. «Аааа, так вот в чём было всё дело-то!!» воскликнули мозговитые и кинулись, для начала, перепроверять результаты. Представьте себе, результаты были те же.


По всему выходило, что движущаяся частица (а какая у нас частица не движется?) – это и не частица вовсе, а колебание, передающееся по некоей одномерной струне. С переносом энергии, конечно. Выглядит как гребень волны на воде: вот он гребень, но по сути это волна на поверхности жидкости, которая хоть и переносит энергию, но не саму жидкость.

Дальнейший анализ математических описаний привёл к некоторым очень хорошим выводам. Во-первых, сами собой получились значения основных констант микромира. Во-вторых, согласно моделям, так называемые собственные колебания струн полностью уравновешивали квантовые флуктуации, то есть заставляли дружить теорию относительности и квантовую механику. Это был epic win. Но, конечно же, нашлись и проблемы типа не наблюдавшейся в экспериментах суперсимметрии частиц или предсказания таких из них, квадрат массы которых был отрицателен (мнимая масса - тахионы).


По результатам дальнейшего автомозгоклюйства, математическая модель струнной теории оказалась согласуемой с реальностью, если построить её не на 4 измерениях (3-пространство + время), а на 11. В итоге оказался математический монстр. Огромный, не до конца описанный и не понятно как к нему подступиться. Но, как ни странно, способный объединить все существующие в природе взаимодействия в единую систему и окончательно подружить теорию относительности с квантовой механикой. Монстрика назвали М-теорией, а на выяснение конкретного количества зубов во всех труднодоступных местах пока положили болт. Ну действительно, надо ставить такие эксперименты, что всей вселенной не хватит.


Отдельно от себя лично отмечу вот что. Основной особенностью, объединяющей теорию относительности и М-теорию, является подход к рассмотрению. И там и там опора идёт прежде всего на математику с допущениями типа «а почему бы и нет». Анализ абстрактных моделей, затем попытка подтвердить на практике (что чаще всего невозможно для м-теории). То, что «круглое оранжевое и пахнет как мандарин» не всегда является мандарином, нашим учёным ещё только предстоит понять. При попытке самостоятельных разбирательств в обеих теориях всегда следует помнить, что они описывают поведение объекта по принципу «выглядит так, как будто… » и дальше модель. Действительность сложнее.

Показать полностью

Готовы принять вызов и засветиться в рекламе? Тогда поехали!

Готовы принять вызов и засветиться в рекламе? Тогда поехали!

Признайтесь, вы хоть раз, но заходили на Авито. Возможно, продавали старые книги, детские вещи или старинные, но совсем ненужные вам вазы или статуэтки. Когда звезды сходятся, покупка или продажа выходит крайне удачной. Как у наших героев.


1. @MorGott

Почти открыл свой магазин на Авито из детских вещей, из которых вырос его ребенок.


2. @Little.Bit

Привел с Авито третьего в их с женой уютное семейное гнездышко, и теперь они счастливы вместе.


3. @MadTillDead

Собралась с силами и продала на Авито все, что напоминало ей о бывшем.


4. @Real20071

Его жена доказала, что в декрете тоже есть заработок. Причем на любимом деле и Авито.


Своим удачным опытом они поделились в коротких роликах. Теперь ваша очередь!

Снимите видео об успешном опыте продажи, покупки или обмена на Авито, отправьте его нам и получите шанс показать свой ролик всей стране. Представьте, вы можете попасть в рекламу Авито! А еще выиграть один из пяти смартфонов Honor 20 PRO или квадрокоптер. Ну что, готовы принять вызов? Смотрите правила, подробности и ролики для вдохновения тут.

Отличная работа, все прочитано!