Стивен Вайнберг - Мечты об окончательной теории - Физика в поисках самых фундаментальных законов природы

Перевод Б. Пастернака.

Мы будем использовать общепринятую единицу измерения энергии электронвольт ( эВ ). Такую энергию получает электрон, если его проталкивает по проводу батарейка напряжением 1 В.

В металле эти внешние электроны отрываются от отдельных атомов и путешествуют между ними, так что чисто металлическая медь не проявляет особой тенденции поглощать фотоны именно оранжевого цвета, поэтому сама медь не выглядит зелено-голубой.

Речь идет о событиях конца 1970-х гг. – Прим. перев.

Слова, что Вселенная расширяется, могут ввести в заблуждение, так как ни планетные системы, ни галактики, ни само пространство не расширяются. Галактики разлетаются друг от друга точно так же, как разлеталось бы любое облако частиц, получивших первоначальный толчок, отбрасывающий их друг от друга.

Под холизмом (от англ. whole – целый) понимается изучение сложных структур в их целостности без сведения к изучению отдельных сторон явления. – Прим. перев.

Насколько я могу понять, Майр различает три вида редукционизма: конструктивный редукционизм (или онтологический редукционизм, или анализ), являющийся методом изучения объектов путем разложения их на составные части; теоретический редукционизм , являющийся объяснением целой теории с помощью более общей теории; объясняющий редукционизм , представляющий собой точку зрения, что «полное знание о тех далее неделимых составных частях, из которых состоит сложная система, достаточно для ее объяснения». Главная причина, по которой я отвергаю эту классификацию, заключается в том, что каждая из приведенных категорий имеет мало общего с тем, что я имею в виду (хотя, пожалуй, теоретический редукционизм мне ближе всего). Каждая из этих категорий определяется тем, что делали, делают или будут делать ученые; я же говорю о самой природе. Например, хотя физики и не могут объяснить свойства очень сложных молекул вроде ДНК с помощью квантовой механики электронов, ядер и электрических сил, а химикам удается справится с этим с помощью своего языка и своих понятий, все равно не существует независимых принципов химии, являющихся истинами, не основанными на более глубоких принципах физики.

Мы с Альвином Вайнбергом друзья, но не родственники. В 1966 г., когда я впервые посетил Гарвард, я оказался во время обеда в факультетском клубе за одним столом с покойным Джоном Ван Флеком, несколько резковатым аристократического вида физиком. Он был одним из тех, кто в конце 1920-х гг. впервые применил новые методы квантовой механики к теории твердого тела. Ван Флек спросил меня, не являюсь ли я родственником того Вайнберга. Я был несколько ошарашен, но потом понял, что он имел в виду: в те годы я был довольно молодым теоретиком, а Альвин был директором Окриджской Национальной лаборатории. Я собрал все мои запасы сарказма и ответил, что я сам по себе Вайнберг. Мне показалось, что это не произвело на Ван Флека сильного впечатления.

Гамов Г. Мистер Томпкинс исследует атом. М.: УРСС, 2003. – Прим. ред.

Более точно, элементами гейзенберговской таблицы были, как их называют, амплитуды переходов, квадраты которых определяют скорости переходов. После того как Гейзенберг вернулся с Гельголанда в Геттинген, ему объяснили, что математические операции над такими таблицами давно хорошо известны математикам; подобные таблицы математики называют матрицами, а операции, в результате которых можно перейти от таблицы, представляющей скорость электрона, к таблице, представляющей квадрат скорости, известны как матричное умножение. Это один из примеров загадочной способности математиков предвидеть те структуры, которые имеют отношение к реальному миру.

Более точно, поскольку длина волны света равна постоянной Планка, деленной на импульс фотона, неопределенность в положении любой частицы не может быть меньше, чем постоянная Планка, деленная на неопределенность ее импульса. Мы не замечаем неопределенности в положении обычных тел вроде биллиардных шаров, так как постоянная Планка очень мала. В системе единиц, с которой лучше всего знакомо большинство физиков и основанной на сантиметрах, граммах и секундах как базовых единицах длины, массы и времени, планковская постоянная равна 6,626 × 10 −27г · см 2· с −1. Это значение так мало, что длина волны биллиардного шара, катящегося по столу, много меньше размера атомного ядра. Таким образом, не составляет труда одновременно очень точно измерить как положение шара, так и его импульс.