Упасти в чорну діру — це не жарти. Щойно фізики усвідомили, що такі об’єкти справді існують, прийшло й розуміння їхньої смертельної небезпеки. Однак вважалося, що космонавт, який перетинає точку неповернення, не відчує нічого особливого (це справедливо лише для надмасивних чорних дір, розташованих у центрах галактик. — Прим. пер.). Згідно із загальною теорією відносності Айнштайна, у просторі нічим не позначено межу, за якою мандрівник уже не матиме жодного шансу повернутися. Усі, хто перетне горизонт подій чорної діри, невідворотно падатимуть і падатимуть до її центру, у чорну безодню.
читатиЯкі закони формують Всесвіт з усім його вмістом? Відповідь, яку дають практично всі успішні фізичні теорії від часів Галілея, полягає в побудові динаміки, тобто опису того, як із плином часу розвиватиметься фізична система, стан якої задано в певний момент. Ці теорії нічого не говорять нам про те, яким є наш світ; натомість вони стверджують: «Якщо світ був таким у певний момент часу, то в якийсь пізніший момент він виглядатиме ось так». Подібна теорія нічого не скаже нам про будову світу, якщо ми не повідомимо їй, яким він був раніше.
читатиОб’єднання сил природи може виявитися не таким складним, як вважали фізики. Одного сонячного весняного дня один із нас (Ланс Діксон), прямуючи до аеропорту Гітроу, спустився в лондонське метро на станції «Майл-Енд». Дивлячись на незнайомця — одного з понад 3 млн пасажирів, які щодня користуються лондонським метрополітеном, — він раптом замислився: яка ймовірність того, що цей незнайомець вийде, скажімо, у Вімблдоні? Як її обчислити за умови, що людина може обрати будь-який маршрут? Розмірковуючи про це, він зрозумів, що це питання подібне до складних задач, із якими стикаються науковці в галузі фізики елементарних частинок, намагаючись передбачити результат зіткнення частинок у сучасних експериментах.
читатиУявіть, що світ не тривимірний, а двовимірний. Якою тоді була б сила гравітації? Несподівані відповіді на це запитання вказують фізикам шлях до єдиної теорії природи. Від самого становлення як науки фізика шукає єдність у природі. Ісаак Ньютон показав, що та сама сила, яка змушує яблуко падати, утримує планети на їхніх орбітах. Джеймс Клерк Максвелл об’єднав теорії електрики, магнетизму й оптики в єдину теорію електромагнетизму. Через століття фізики додали до неї слабкі ядерні сили та створили теорію електрослабкої взаємодії. Альберт Айнштайн поєднав простір і час у єдиний просторово-часовий континуум.
читатиСучасна теоретична фізика наводить на думку, що плин часу — не більше ніж ілюзія: просто існує весь Всесвіт, без надання будь-якого особливого значення поточному моменту часу. Ця стаття показує, що такий погляд, по суті представлений звичайними просторово-часовими діаграмами, ґрунтується на оборотних у часі мікрофізичних законах, які не здатні охопити істотні риси незворотної в часі природи декогеренції та процесу квантового вимірювання, а також макрофізичної поведінки й розвитку складних систем, що виникають, зокрема життя, які існують у реальному Всесвіті. Коли їх буде враховано, незмінну картину блокового Всесвіту в просторі-часі найкраще замінити на блоковий Всесвіт, що розвивається й розширюється з плином часу, з потенційно можливим майбутнім, яке постійно стає визначеним минулим; сам простір-час еволюціонує, як і сутності, що перебувають у ньому. Однак цього разу еволюція пов’язана не з якоюсь привілейованою гіперповерхнею в просторі-часі, а радше з еволюцією власного часу вздовж сім’ї світових ліній. Від самого початку фундаментальна фізика не повинна вважати час незворотним під час еволюції фізичних станів: це постійний і незворотний розвиток самого часу.
читати