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.
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.
читатиЯкщо експеримент, підготовка до якого триває в околицях Чикаго, виявиться успішним, то, можливо, доведеться переписати наявні закони фізики. Крейг Гоган (Craig Hogan) вважає, що світ нечіткий, і це не метафора. Фізик із Чиказького університету й директор Центру астрофізики елементарних частинок Національної прискорювальної лабораторії ім. Енріко Фермі (Фермілабу), розташованої в Батавії, штат Іллінойс, припускає: якби якимось чином удалося вдивитися в найдрібнішу комірку простору-часу, ми виявили б, що Всесвіт наскрізь пронизаний внутрішнім тремтінням, подібним до шипіння електростатичних завад у короткохвильовому радіоприймачі. Цей шум породжують частинки, що час від часу народжуються й зникають, або якась інша квантова піна, про яку фізики сперечалися в минулому. Шум Гогана проявиться, якщо світ не є гладким і неперервним, на кшталт матового екрана, на якому танцюють поля й частинки, як ми довго вважали. Він виникає, якщо світ складається з окремих блоків. Шматочків. Піщинок. Виявлення шуму Гогана означатиме, що Всесвіт — цифровий.
читатиПопри очевидну практичну корисність концепції часу, часто стверджують, що часу не існує. Я дотримуюся протилежного погляду: уявімо, що час справді існує, а Всесвіт описується квантовим станом, який підкоряється звичайній залежній від часу квантовій механіці. Узгодити цю просту картину з відомими фактами про наш Всесвіт виявляється нетривіальним завданням, але, сприймаючи її серйозно, ми можемо відкрити глибокі факти про фундаментальну природу реальності. Стріла часу знаходить правдоподібне пояснення у «Всесвіті Геракліта», описуваному квантовим станом, який вічно еволюціонує в нескінченновимірному гільбертовому просторі.
читати