Поиск окончательных законов природы
Этот сайт посвящен великому интеллектуальному приключению — поиску окончательных законов природы. Мечта об окончательной теории во многом вдохновляет работы в области физики высоких энергий. Хотя мы и не знаем, как могут выглядеть окончательные законы или сколько лет пройдет, прежде чем они будут открыты, все же мы полагаем, что уже в современных теориях улавливаются проблески контуров окончательной теории.
Сама идея окончательной теории противоречива и является в наши дни предметом интенсивных споров. Это противоречие уже достигло комитетских кабинетов конгресса США: физика высоких энергий становится все более дорогой наукой и обращение ученых за общественной поддержкой частично обосновывается исторической миссией открытия окончательных законов.
С самого начала в намерения входило изложение тех вопросов, которые возникают в связи с самой идеей окончательной теории как части интеллектуальной истории нашего времени, рассчитанное на людей без специальной подготовки по физике и высшей математики. Речь идет о ключевых идеях, лежащих в основе современных фундаментальных исследований по физике. Но это не учебник по физике, и Вы не встретите отдельных глав, полностью посвященных частицам, взаимодействиям, симметриям и струнам. Напротив, здесь вплетены понятия современной физики в обсуждение того, что такое окончательная теория и как мы собираемся ее искать.
Окончательная теория
Историки часто поддаются искушению
дать сначала общий рассказ о событиях, посвятив затем отдельные главы населению, экономике, технологии и пр. С другой
стороны, те историки, которых читают для удовольствия, от Тацита и Гиббона до Дж. Эллиота и С. Морисона, перемежают
рассказ о событиях сведениями общего характера, приводя при этом доводы в пользу тех выводов, которые они хотят
донести до читателя. Работая над этой книгой, я пытался следовать их примеру и сопротивлялся искушению быть везде
аккуратным. Я также не стеснялся излагать исторические или научные сведения, уже известные читателям — историкам или
ученым, а также повторять эти сведения там, где я считал полезным. Как сказал однажды Энрико Ферми, никогда не следует
недооценивать удовольствие, которое мы получаем, услышав что-нибудь нам уже известное.
Более полное обсуждение некоторых идей, изложенных в основном тексте, читатель найдет в серии примечаний в конце
книги. В ряде мест основного текста, там, где я чересчур упростил некоторые научные понятия, я дал в примечаниях более
развернутые комментарии.
Красавицы на моем пути,
Желанные и покорившиеся мне,
Они — мечты всего лишь о тебе...
Джон Донн
В ХХ в. необычайно расширились границы научного познания в физике. Наши представления о пространстве, времени и
тяготении полностью изменились благодаря специальной и общей теориям относительности Эйнштейна. Совершив еще
более радикальный разрыв с прошлым, квантовая механика изменила сам язык, который мы используем для описания
природы: вместо того, чтобы говорить о частицах, имеющих определенные положение и скорость, мы научились говорить о
волновых функциях и вероятностях. Слияние теории относительности с квантовой механикой привело к новому видению
мира, в котором вещество перестало играть главенствующую роль. Эта роль перешла к принципам симметрии, причем на
данном этапе развития Вселенной некоторые из них скрыты от взгляда наблюдателя. На такой основе нам удалось построить
удовлетворительную теорию электромагнетизма, а также слабых и сильных ядерных взаимодействий элементарных частиц
Часто ученые чувствовали себя как Зигфрид, который, попробовав крови дракона, с удивлением обнаружил, что может
понимать язык птиц.
Начало
[далее...]
В мире физики
Наука и техника