Книга: Элегантная вселенная (суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории) - Брайан Грин

Прежде всего, даны подробные и наглядные, доступные любому читателю, не обладающего специальной подготовкой в соответствующих дисциплинах (математике или физике), объяснения квантовой теории и теории относительности (как общей, так и специальной).

Отдельного упоминания заслуживает подача материала: знакомя читателя с принципами описываемой теории, автор уделяет особенно внимание проблемам, с которым неизбежно приходится сталкиваться исследователям при использовании принятых предположений. После того, как суть проблемы становится в общих чертах понятна зрителю, рассказчик переходит к будничным ловким примерам, аналогия с которыми помогает внимательному слушателю уловить основную идею решения.

Познакомив аудиторию с главными положениями противоречивых теорий и обосновав необходимость их объединения для исследования критических областей применения (таких как чёрные дыры и Вселенная в момент Большого взрыва, когда колоссальная масса - объект исследования теории относительности, сосредоточена в крошечном объёме пространства, передающем наш объект одновременно под юрисдикцию квантовой теории. Несовместимость двух этих новаторских разделов физики вынуждает учёных продолжать поиски единой теории), а также для удовлетворения эстетических потребностей учёного (из обоснованного желания объединить четыре вида фундаментальных взаимодействий элементарных частиц под одним флагов общей теории всего), автор приступает к центральной для данной книги теории - теории струн, впоследствии продолжаемой при помощи М-теории.

Несущественным минусом в дальнейшем повествовании является крайняя заинтересованность лектора в описываемых событиях (заинтересованность объяснимая, так как он имеет к данным научным исследованиям самое непосредственное отношение), а также чрезмерная, иной раз излишняя подробность при изложении. Возможно, книге пошло бы на пользу, будь принципы теории струн и её дальнейших модификаций, подобно принципам теории относительности и квантовой теории, изложены как можно более упрощённо. С другой стороны, данное направление теоретической физики до того мудрёно и замысловато, идёт настолько вразрез с привычным повседневным опытом, что донести до читателя ту малую часть невероятных догадок, представленных в данной книге, опустив при этом некоторые наиболее значимые подробности, может быть попросту невозможным для того уровня знаний, на котором находилась наука во время написания книги.

Эту добротную вдохновенную популяризацию теоретической физики можно смело рекомендовать всем интересующимся данной наукой, как далёким от естественных дисциплин читателям, желающим получить лишь общее представление о передовых открытиях современной науки, так и именитым учёным, уже сделавшим или намеревающимся сделать вклад в описываемую науку: возможно, взгляд с позиции более простого понимания их сложных теорий наведёт однажды новых исследователей на ещё более захватывающие и неожиданные объяснения явлений реального мира.

Поскольку сразу, с порога, сваливать на читателя, который может оказаться не совсем подготовленным, даже основы теории струн, бессмысленно и даже вредно, Б.Грин начинает с "азов": теория тяготения Ньютона, СТО ОТО Эйнштейна, квантовая механика, теория симметрии и суперсимметрии и только потом переходит к тому, что ради чего все затевалось.

Был этот мир глубокой тьмой окутан. Да будет свет! И вот явился Ньютон.

Умница Ньютон сформулировал закон всемирного тяготения: абсолютно все оказывает влияние на абсолютно все во Вселенной, и это влияние - сила тяжести. Поскольку на то время математического аппарата для точной формулировки не существовало, Ньютон не колеблясь и не дожидаясь того, кто придумает новую математику, засучил рукава и сделал все сам.

Но сатана недолго ждал реванша. Пришел Эйнштейн - и стало все, как раньше.

Эйнштейн, сидя в провинциальном патентном бюро, перевернул мир физики: показал, что ньютоновская теория, которой несколько веков пользовались как основной, сталкивается с непреодолимыми препятствиями в определенных ситуациях и предложил свой вариант теории тяготения. На сегодняшний день известно, что и теория Эйнштейна неидеальна, и мир ждет того, кто сможет решить возникшие задачи, оказавшиеся не по зубам принятой сегодня "основной" за неимением другой ОТО.

Одним из вариантов теории, обобщающей все и вся (о чем мечтал Эйнштейн и чему он посвятил 20 лет своей жизни), может стать теория струн и как ее обобщение - М-теория. Правда, на сегодняшний день нет технической возможности подкрепить навороченную теорию экспериментальным подтверждением, но есть надежда, что через поколение-другое уровень развития технологий скакнет вверх и если не прямо, то хотя бы косвенно теория струн подтвердится. Или наоборот.

Книга написана от простого к сложному, но все же автор - очень увлеченный своим делом специалист, поэтому сложного было намного больше. Вернее, не столько сложного, сколько не понятно зачем дающиеся углубления в тему, в которых, по большому счету, для простого ознакомления с сутью проблемы, разбираться и не следует.

И ведь что характерно, автор с большой заботой относится к таким неподготовленным читателям, как я. Объясняет всё простым языком, "разжёвывает" на нескольких простейших примерах и даже подсказывает, какие главы можно пропустить, если они покажутся слишком сложными, причем без ущерба для понимания картины в целом.

Так что же это всё-таки за "струны" такие? Мне вся эта теория напоминает принцип матрёшки: любая материя состоит из атомов, ядро атома - из протонов и нейтронов, те в свою очередь делятся на кварки, а уж кварки - на те самые струны. И струна - это не точка, а резонирующая петля, разнообразие форм и вибраций которой, и дает то самое разнообразие Вселенной. В чем же полезность и революционность этой теории? Ну, к примеру, она позволяет изучать "черные дыры", а также проливает свет на происхождение Вселенной.

Книга очень интересная и написана достаточно понятным для простого обывателя языком. Да, есть и сложные моменты, когда автор всё-таки увлекается и начинает погружаться в научную терминологию, но в целом всё более чем доступно.

«Радионяня», «Радионяня» — есть такая передача! «Радионяня», «Радионяня» — у неё одна задача: Чтоб все девчонки и все мальчишки подружились с ней, Чтоб всем ребятам, Всем трулялятам Было веселей!

Николай Владимирович: Тррррр! Алик и Саша: Начинаем весёлый урок! Н.В.: Сегодня будем говорить о правописании слов черная дыра, суперсимметрия и теория суперструн. А: Какой дыры? НВ: Чёрной, которая образуется на месте гибели супермассивной звезды. С: Это хорошо, что она чёрная. Значит, в ней ничего не видно, а тут и рассуждать не о чем, и урок будет короткий. НВ: Ну, все относительно... А: Относительно чего? С: Относительно всего, балда! А: Ну, знаешь ли, вот относительно меня, это ты сам балда! НВ: Ребята! Не нужно ссориться. Вы оба правы. Не про обзывательства, конечно. А про то, что все относительно. Если посмотреть на совершенно любой процесс в нашей вселенной с разных точек и разными "глазами" - приборами или виртуально - то и результаты будут совершенно разные. С: Это как же так? А какой из замеров в итоге окажется верным? Как выбрать? НВ: Все результаты будут равнозначно верными. А: Вот это даааа! Теперь можно задачки по математике не решать, а писать любой ответ, ведь с моей точки зрения он верный. Ураааааа! НВ: Рано радуешься, Алик. Это правило не распространяется на классическую физику и математический аппарат для ее описания, соответственно, тоже. Так что отлынить не получится. С: А что есть ещё неклассическая физика? НВ: Да. Квантовая. С: А что это такое? НВ: Названа она так благодаря квантам - мельчайшим частицам материи. А: Это мы учили. Это про атомы. Вернее, это в древности так думали, а учёные потом догадались, что атом можно поделить на нейтроны, протоны и электроны. НВ: Все верно. Только и эти частицы оказались не самыми мелкими. В 20 веке после открытия Эйнштейном теории относительности учёные задумались над тем, почему теория относительности и классическая ньютоновская физика так расходятся. Одна для описания привычного нам мира, вторая о скоростях, близких к скорости света и соответствующих расстояниях. И вот догадались до новой объединяющей теории, которая находится между первыми двумя и объясняет их обе. А: Что же это за теория? Про те самые супер-пупер струны? НВ: Да, только без пупер. Просто теория суперструн. Или ещё проще теория струн. С: Как на гитаре? НВ: Нет, эти струны - в миллиарды миллиардов раз мельче электронов и протонов. И различные варианты их длин, конфигураций, свернутости, формы и частоты колебаний, размерности дают ту вселенную, которую мы наблюдаем и в которой живём. А: Прям оркестр, а не вселенная! НВ: Учёные так и называют ласково "космическая симфония" А: Получается, что черная дыра, раз она такая тяжёлая, состоит из сгустка этих струн, свернутых одна с другой? НВ: Есть мнение, что черные дыры - это червоточины, туннели внутри видимого нам пространства-времени. Кстати, о пространствах. Посчитайте-ка мне сколько измерений в нашей вселенной? С: Я знаю! Три. Вперёд-назад, влево-вправо и вверх-вниз. А: А как же ещё одно? Время? НВ: Все вы правильно называете. Только вот, что я вам скажу. Учёные, которые трудятся над теорией струн посчитали, что этих четырех привычных измерений недостаточно. Не сходятся у них расчёты. И родилась идея, что измерений должно быть больше. Даже посчитали, что их должно быть 11, а все возможные варианты назвали множеством Калаби-Яу. С: Вот почему черная дыра может быть правда дырой! Это переход в другое измерение! А: А почему же мы их тогда не видим? НВ: Дело в том, что во время, предшествующее большому взрыву, вселенная была размером с точку планковских масштабов. Все будущие струны были сплетены в одну точку. И измерения тоже. А когда взрыв и рождение вселенной произошло, три пространства (которые нам понятны и привычны) развернулись, а остальные семь остались свернутыми. Почему это произошло - до сих пор задача для учёных всего мира, над которой они трудятся потсей день. Вот и урок наш подходит к концу. Что скажете, ребята, может, это вы станете теми открывателями, которые откроют завесу этой тайны? А и С: Мы не против! Но это теперь после каникул только - завтра лето!

"Элегантная Вселенная" пусть и написана доступным языком, но остается своего рода учебником с житейскими примерами, чтобы всем было понятно, и с шуткой каждый десять страниц, чтобы не засыпали.

Смогу ли я пересказать то, что прочитала? Пожалуй, но не все, да и смысла в этом нет. Все состоит из струн, а не из молекул, они вибрируют, в Джим и Слим иногда выпивают в баре и выходят из него через нарисованную в стене дверь. А еще можно путешествовать во времени, если ты достаточно быстрый, а все остальные достаточно медленные. Если ты измеришь карусель внутри, он будет меньше, чем если ты измеришь её снаружи по той же траектории , той же рулеткой. Все относительно, и вот уже кажется, что это магия и так не бывает, но фантастика - это физика, которую ты еще не понял.

Если вам интересно, что же такого феноменального в открытиях Эйнштейна, что такое теория струн и кто в нашем мире решает, может ли Вселенная натянуться как резинка и в один прекрасный момент лопнуть - то смело берите с полки эту книгу и усаживайтесь поудобнее. Прочитать эту книгу за один вечер - невозможно. Мне приходилось скрести по сусекам и вспоминать давно забытое школьное, иногда переспрашивать совета у гугла, и частенько перечитывать страницу или даже мини-главу, чтобы все уложилось правильно. Мне не показалось, что эта книга для "самых маленьких и тупых", но если вы как я заинтересованы в том, чтобы все понять, и освежить в памяти то, что забылось - эта книга для вас.