Брайан Грин - Брайан Грин. Ткань космоса - Пространство, время и структура реальности

23. Склонный к математике читатель может счесть познавательным, что Эйнштейн верил, что пространство-время не имеет независимого от его метрики существования (метрика – математическое понятие, которое дает соотношения между расстояниями в пространстве-времени), так что, если удалить все, – включая метрику, – пространство-время не будет больше представлять собой нечто. Но говоря "пространство-время", я всегда имел его в виду как многообразие вместе с метрикой, которая является решением уравнений Эйнштейна, так что заключение, которого мы достигли, на математическом языке звучит так: метрическое пространство-время представляет собой нечто.

24. Max Jammer, Concepts of Space , p. xvii.

Глава 4

1. Более точно это является средневековой концепцией с историческими корнями, восходящими к Аристотелю.

2. Как мы будем обсуждать в книге позже, имеются ситуации (такие как Большой взрыв и черные дыры), которые все еще представляют много загадочного, по меньшей мере, в части, возникающей из-за экстремально малого размера или гигантских плотностей, которые заставляют даже более утонченную теорию Эйнштейна терпеть неудачу. Так что приведенное здесь утверждение применимо для всех обстоятельств, кроме экстремальных, в которых сами известные законы становятся сомнительными.

3. Первые читатели этого текста, которые, неожиданно, оказались частично сведущими в культе Вуду, проинформировали меня, что кое-что представляется переходящим от места к месту, чтобы проявиться в идях последователей Вуду, а именно – дух. Так что мой пример Вуду как причудливого нелокального процесса может, в зависимости от вашего отношения к Вуду, быть неадекватным. Тем не менее, идея ясна.

4. Чтобы избежать путаницы, позвольте мне еще раз подчеркнуть вывод, что когда я говорю "Вселенная не является локальной" или "нечто, что мы делаем здесь, может переплетаться с чем-то там", я не имею в виду возможность оказать мгновенное намеренное влияние на что-то удаленное. Вместо этого, как будет ясно, эффект, на который я ссылаюсь, проявляется как корреляции между событиями, – обычно в форме корреляций между результатами измерений, – имеющими место в удаленных местах (местах, для которых не может быть достаточно времени, чтобы даже свет успел пропутешествовать от одного к другому). Таким образом, я ссылаюсь на то, что физики называют нелокальными корреляциями . На первый взгляд, такие корреляции не могут поразить вас как особенно удивительные. Если кто-то посылает вам ящик, содержащий одну из пары перчаток, и посылает вторую из той же пары вашему другу за тысячи миль от вас, будет иметься корреляция между соответствием перчаток рукам, которое каждый из вас увидит, открыв ваш соответствующий ящик: если вы видите левую, ваш друг увидит правую; если вы видите правую, ваш друг увидит левую. И понятно, в этих корреляциях совсем нет ничего удивительного. Но, как мы постепенно будем описывать, корреляции, видимые в квантовом мире, кажутся имеющими существенно иной характер. Это как если бы вы имели пару "квантовых перчаток", в которых каждая перчатка может быть или левой или правой и фиксирует определенное соответствие той или иной руке только когда над ней проведено подходящее наблюдение или измерение. Таинственность возникает потому, что хотя каждая перчатка кажется при наблюдении выбирающей свое соответствие руке хаотически, перчатки работают в тандеме, даже если они далеко разнесены: если одна выбирается левой, другая выберется правой и наоборот.

5. Квантовая механика делает предсказания о микромире, которые фантастически хорошо согласуются с экспериментальными наблюдениями. На этот счет имеется универсальное согласие. Тем не менее, поскольку детальные свойства квантовой механики, как обсуждается в этой главе, существенно отличаются от особенностей повседневного опыта, и, соответственно, поскольку имеются различные математические формулировки теории (и различные формулировки того, как теория преодолевает зазор между микромиром явлений и макромиром измеряемых результатов), нет консенсуса насчет того, как интерпретировать различные особенности теории (и различные загадочные данные, которые теория, тем не менее, в состоянии объяснить математически), включая проблему нелокальности. В этой главе я выбрал отдельную точку зрения, которую я нахожу самой убедительной, основываясь на современных теоретических представлениях и экспериментальных результатах. Но я делаю акцент здесь, что не всякий согласится с этим взглядом, и в последующем комментарии после более полного объяснения этой точки зрения я коротко отмечу некоторые из других точек зрения и обозначу, где вы можете почитать о них более подробно. Позвольте мне также обратить внимание, как мы будем обсуждать дальше, что эксперименты противоречат вере Эйнштейна, что данные могут быть объяснены исключительно на основе частиц, всегда имеющих определенные, хотя и скрытые, свойства без какого-либо использования или упоминания нелокального запутывания. Однако, неудача этой точки зрения только отвергает локальную вселенную. Она не отбрасывает возможности, что частицы имеют такие определенные скрытые свойства.