Колин Стюарт - Вселенная на ладони [litres]

Теория струн в последние годы стала частью популярной культуры благодаря Шелдону Куперу, социально безответственному гению, герою шоу под названием «Теория большого взрыва» компании CBS. Теория струн стала одним из способов, которым физики пытаются объединить квантовую физику и гравитацию в теорию всего.

Базовая предпосылка заключается в том, что все, что мы видим вокруг себя, так или иначе состоит из мельчайших вибрирующих струн. Точно так же, как вы можете играть на струнах музыкальных инструментов разными способами, создавая разные звуки, различные вибрации струн создают разные субатомные частицы. Эта картина событий, будучи соединенной с теорией так называемой суперсимметрии, получила известность как теория суперструн.

Используя эту модель, сторонники данной теории могут математически объединить квантовую физику и общую теорию относительности, однако уравнения теории работают только при условии наличия девяти измерений. В ответ на вопрос о том, почему тогда мы ощущаем только трехмерный мир, физики утверждают, что другие измерения, должно быть, свернулись до таких малых размеров, что остаются за пределами нашей видимости, неосязаемыми. В то же время свидетельств существования этих дополнительных измерений в настоящее время просто не существует, как нет и доказательств того, что теория суперструн является чем-то большим, чем элегантный математический мираж.

В ранних сериях «Теории большого взрыва» немезидой Шелдона является Лесли Уинкл, физик-соперник, работающая в петлевой квантовой гравитации. Она пытается решить проблему соединения квантовой физики и гравитации отталкиваясь от иных принципов.

Эйнштейн утверждал, что пространство-время представляет собой структуру, искривленную массивными объектами что создает эффект гравитации. Однако в квантовой физике нет ничего протяженного.

Концепция петлевой квантовой гравитации утверждает, что пространство-время является квантовым, оно не непрерывно и состоит из связанных петель, образующих полотно.

Это похоже на пододеяльник. Он на первый взгляд напоминает одну непрерывную структуру, но в действительности это множество отдельных стежков.

В этой картине пространство-время выглядит не идеально гладким, а шероховатым. Это то, что потенциально можно подвергнуть проверке. Астрономы пытаются понаблюдать и определить, подвергаются ли лучи света, идущие к нам от далеких галактик, каким-либо изменениям под воздействием этих подлежащих структур.

Благодаря целой армаде спутников, вращающихся вокруг нашей планеты, у нас есть впечатляющие снимки Земли, сделанные из космоса. Самое потрясающее впечатление производят снимки, сделанные ночью, когда расползающиеся во все стороны современные мегаполисы светятся мириадами огней, как маяки земной цивилизации. Совершенно очевидно, что в нашем мире доминируют технологические индивиды.

Особенно красноречивую картину можно наблюдать при ближайшем рассмотрении южной части Средиземноморья. Засушливые пустынные земли Северной Африки, где с трудом можно найти свет электрических огней, соседствуют с деловой активностью Европы. Тем не менее есть один регион на северо-восточной оконечности континента, который по ночам светится как рождественская ель: это дельта Нила. В регионе, где вода в дефиците, люди скопились у берегов одной из самых длинных рек мира.

Это ясное напоминание о важной роли пресной воды для жизни на Земле. Жизнь на нашей планете существует во всех ее областях, начиная от глубоких недр до высоких облаков. Вместе с тем все формы жизни, обнаруженные сегодня на Земле, используют жидкую форму H 2O для выживания. Поэтому представляется естественным, что вода занимает первостепенное место в мыслях астрономов, когда они говорят о шансах найти жизнь где-нибудь во Вселенной за пределами Земли.

Земля находится в обитаемой зоне – узкой полоске космического пространства вокруг звезды, где температуры благоприятны для существования. Окажись мы слишком близко – вода закипит; слишком далеко – замерзнет. Это объясняет, почему обитаемая область часто называется по-другому: поясом Златовласки. Подобно овсяной каше из английской сказки про Златовласку, оказавшуюся в домике трех медведей, она не очень горяча, но и не очень холодна, а как раз такая, какая нужна. Современные астрономы неустанно ведут поиски признаков внеземной жизни, изучая планеты обитаемой области других звезд.