Почти 10 лет назад я прочитал статья Макс Тегмарк , гениального физика и философа, и нашел в нем ответы на многие вопросы, которые мучили меня всю жизнь.
Статья потрясающая, она меня впечатляла два месяца.
К сожалению, это лонгрид и на английском языке.
Поэтому я решил его даже не переводить — перевод все равно был бы слишком длинным для Хабра, но хотя бы изложить основную мысль в том порядке, который мне кажется логичным, и убрав ненужные детали (да простит меня Макс!)
Формулы и «багаж»
Что это? Вряд ли эта формула вам о чем-то говорит. А что, если я напишу это так:
Тогда вы сразу узнаете в нем закон Ньютона.
Конечно, обе формулы равнозначны, просто мы привыкли, что сила обозначается F, масса – m, причём мы имеем в виду, что это происходит в трёхмерном пространстве, что тела имеют координаты и т.д. Теория состоит из двух компонентов: формул и бла-бла Вокруг них.
Макс называет второй компонент словесный багаж .
Рассмотрим дерево существующих теорий:
В самом низу — социология, где формул почти нет, но много слов.
Постепенно продвигаясь вверх, мы сталкиваемся со все более сложной математикой.
А вот со словами все хуже и хуже: попробуйте узнать у ученого, изучающего фундаментальную физику, что такое время.
Для вас очевидно, что время пришло цепочка событий и это течет вперед .
Чем больше вы знаете и чем глубже погружаетесь, тем менее очевидным это становится.
Описание того, что такое время, все больше скатывается к идее, что время — это буква.
т , который участвует в таких-то уравнениях.
Итак, Макс замечает, что: По мере того, как мы переходим на все более фундаментальный уровень, математика становится более сложной, а багаж начинает все больше и больше вырождаться.
В пределе, предполагает Макс, TOE (Теория Всего – Общая Теория Всего) нет багажа .
Так, TOE состоит только из формул .
Это первый ингредиент. Давайте запомним это.
Физика «Наоборот»
Как это вообще возможно? Физика пытается найти уравнения нашего мира на основе наблюдений и экспериментальных данных.Макс предлагает рассмотреть «Физику наоборот» — « Физика с нуля — задаете вы уравнения, какой мир вы получаете? Мы можем устанавливать законы мира.
ну, например, игру «жизнь».
Можно ли обойтись без словесного описания? Как, например, можно сказать, что пространство ячеек двумерно? Через уравнения - с указанием степенного закона, с какой скоростью растет число ячеек не далее расстояния N. Другой пример, уравнения теории струн сходятся только в том случае, если размерность пространства равна 10, 11 или 26. Поначалу может показаться трудным сформулировать физику аксиоматически, но математики хорошо умеют создавать аксиоматические теории (и миры).
Возьмем, к примеру Аксиоматика Пеано .
Это чистые формулы; они не объясняют, что такое «число», что такое «сложить» или «умножить».
Описание против эквивалентности.
Что у нас есть? У нас есть (будет) существовать TOE, который описывает ВСЁ, что существует. Подожди-ка.
Что значит «описать»? Например, механика описывает движение тел.
Но мы знаем, что все это возможно благодаря куче упрощений: тела не являются материальными точками, есть сопротивление воздуха, трение и т. д. Есть формулы, описывающие реальность, но мы знаем, что реальный мир отличается от мира идеального.
описывается формулами.
Но в случае с ТО? это не так: любой, абсолютно любой физический аспект реальности описывается формулами – или это не ТО?.
Чем в этом случае отличается теория от реальности, если они абсолютно они эквивалентны? Макс утверждает, что в случае TOE математика не описывает реальность, а математика это реальность .
Если вы вдруг не согласны, то обратное будет означать, что существуют уравнения с их решениями, есть точно такой же мир, который полностью подчиняется указанным формулам, но и настоящий .
В данном случае слова « тоже настоящий " Есть словесный багаж в чистом виде, от которого мы отказались выше, настолько современен анима сола физика.
Таким образом, мы вынуждены признать, что на фундаментальном уровне физика и математика — одно и то же.
Формулы и пламя
Макс был не первым с такими идеями.
Хокинг сам задал вопрос: « Что вдыхает огонь в эти уравнения, создавая Вселенную? ” «Что вдыхает огонь в уравнения и создает вселенную, которую они могут описатьЭ»
Если бы мы сказали, что наша Вселенная особенная, потому что оно существует , мы снова были бы отброшены на шаг назад, к понятию «anima sola».
Нет, ничто не раздувает пламя.
наш формулы.
Было бы странно, если бы все аксиоматические системы математики были разделены на два неравных класса: системы, для которых существуют вселенные, и системы, которым не повезло.
Это противоречит всей гипотезе математической вселенной.
Все это можно объяснить только так: если нет anima sola, то Все аксиоматические системы равны и каждый Вселенная соответствует аксиоматической системе.
Да, скорее всего, большинство систем тривиальны, и, пожалуй, большая часть аксиоматики не позволяет сложным, нетривиальным системам и, тем более, жизни развиваться (то есть проявляться в решениях).
«Физика наоборот» еще ждет своих будущих исследователей.
Я бы многое отдал, чтобы выяснить, является ли наша Вселенная простейшей, где возможна разумная жизнь, или нет.
Ответы на некоторые вопросы
Интересно, что после первого шага (у TOE нет багажа) были форсированы второй шаг (математика и физика — одно и то же) и третий шаг (каждая аксиоматика создает вселенную).Вот как далеко это нас завело.
Почему Вселенная вообще существует? Отвечать: потому что оно может существовать.
Когда и почему возникли эти структуры? Математические структуры не существуют во времени и пространстве.
Они просто существуют. Мы подражание? Нет. Чтобы математические структуры существовали, не требуется машина для их «вычисления».
Число 19 является простым независимо от того, есть ли компьютер, который постоянно пытается разделить его в цикле, проверяя на простоту.
Это на самом деле наука или фантастика?
Как мы можем постулировать то, что принципиально не можем проверить? Макс ожидает этой критики.На самом деле, это не первый раз, когда мы это делаем.
Мы давно привыкли к понятию мультивселенной.
На уровне 1 речь идет об областях Вселенной, которые удаляются от нас настолько быстро вследствие расширения, что никогда больше не будут находиться с нами в причинной связи.
Однако ни один космолог не осмелится сказать, что там ничего нет, потому что мы не можем туда летать.
На уровне 2 речь идет о других «пузырях» в теории вечная инфляция где, возможно, по тем же законам физики другие начальные условия и другие физические константы Уровень 3 образованы альтернативными вселенными Мультивселенной в ЭИнтерпретации Веретта .
Об этом будет отдельная статья.
Мы принужденный принять существование уровень 4 , соответствующий другим математическим вселенным, которые нам еще предстоит изучить (теоретически).
Теги: #Популярная наука #физика #философия #космология
-
Сравнение Методов Восстановления Дыхания
19 Oct, 24 -
Особенность Копейки И Цента
19 Oct, 24 -
Сп «1С-Битрикс»
19 Oct, 24