Уроки мудрости - Капра Фритьоф - Страница 14

В настоящее время наиболее интересная часть теории Чу — это перспектива "пришнуровывания" пространства-времени, которое кажется осуществимым в ближайшее время. В "бутстрэпной" теории частиц нет непрерывного пространства-времени. Физическая реальность описывается в терминах изолированных событий, причинно связанных, но не вписанных в непрерывное пространство-время. Пространство-время вводится макроскопически, в связи с экспериментальным аппаратом, но это не подразумевает микроскопической пространственно-временной непрерывности.

Отсутствие непрерывного пространства и времени — может быть наиболее радикальный и наиболее трудный аспект теории Чу как для физиков, так и для непосвященных. Мы с Чу недавно обсуждали вопрос о том, как наш повседневный опыт отдельных объектов, движущихся в непрерывном пространстве и времени, может быть объяснен такой теорией. Наш разговор был вызван обсуждением хорошо известных парадоксов квантовой теории.

"Я полагаю, что это один из наиболее интригующих аспектов физики, — начал Чу, — и я могу лишь высказать свою точку зрения, не предполагая, что ее кто-либо разделяет. Я полагаю, что принципы квантовой механики, как они сформулированы, неудовлетворительны, и что развитие "бутстрэпной" теории должно привести к другим формулировкам.

Я думаю, что они должны, в частности, включать утверждение, что не следует выражать принципы квантовой механики в априори принимаемом пространстве-времени. Это недостаток современного положения дел. Квантовая механика содержит в своем существе дискретные представления, в то время как идея пространства-времени — континуальна. Я полагал, что если вы попытаетесь утверждать принципы квантовой механики, приняв пространство-время как абсолютную истину, вы столкнетесь с трудностями. Я полагаю, что "бутстрэпный" подход в конце концов даст нам одновременное объяснение пространства-времени, квантовой механики и значения картезианской реальности. Все это определенным образом будет объединено, но невозможно будет начинать с пространства-времени как ясного, недвусмысленного основания, на котором покоились бы остальные идеи".

"Тем не менее, — возразил я, — кажется очевидным, что атомные явления принадлежат пространству-времени. Мы с вами принадлежим пространству-времени, следовательно так же и атомы, из которых мы состоим. Пространство-время — чрезвычайно полезное представление; что вы имеете в виду, утверждая, что не следует предполагать атомные явления принадлежащими пространству-времени".

"Прежде всего я считаю очевидным, что квантовые принципы неизбежно ведут к мысли, что объективная ньютоно-картезианская реальность — это аппроксимация. Невозможно придерживаться принципов квантовой механики и в то же время полагать, что обыденное представление о внешней реальности — это точное ее описание. Можно привести достаточно примеров, показывающих, как система, описываемая в квантовых принципах, проявляет классическое поведение, если становится достаточно сложной. Это постоянно делается. Можно показать, что классическое поведение оказывается аппроксимацией квантового поведения. Таким образом, картезианское представление об объектах и вся ньютоновская физика — это аппроксимации. Я не могу себе представить, как они могли бы быть точными. Они должны зависеть от сложности тех явлений, которые описываются. Высокая степень сложности может в конце концов усредниться таким образом, чтобы создать эффективную простоту. Этот эффект делает возможной классическую физику".

"Таким образом, есть квантовый уровень, где нет жестких объектов и классические представления не работают; и затем, по мере продвижения ко все большей сложности, классические представления появляются?" "Да." "И вы утверждаете, что пространство-время — такое классическое представление?" "Именно так.

Оно появляется с областью классической физики, и его не следует принимать вначале." "И у вас есть идеи по поводу того, как пространство-время появится на уровне высокой сложности?" "Да.

Ключевой является идея "мягких" событий, все это уникальным образом связано с фотонами".Чу пояснил далее, что фотоны — частицы электромагнетизма и света — обладают уникальными свойствами, в частности, не имеют массы, что позволяет им взаимодействовать с другими частицами, создавая лишь небольшие возмущения. Может быть, бесконечное количество таких "мягких событий",накапливаясь, в аппроксимации порождает локализацию других взаимодействий частиц, и таким образом возникает классическое представление об изолированных объектах."Но что же относительно пространства и времени?" — спросил я."Видите ли, представление о том, что такое классический объект, что такое наблюдатель, что такое электромагнетизм, пространство-время — все это тесно связано между собой.

Если в вашей картине есть идея "мягких" фотонов, вы можете отнести определенные паттерны событий к представлению о наблюдателе, смотрящем на что-то. В этом смысле, я бы сказал, что можно надеяться создать теорию объективной реальности. И пространство-время появиться сразу же.

Не следует начинать с пространства-времени и затем пытаться развивать теорию объективной реальности".

Этот разговор прояснил для меня грандиозность замысла Чу. Он надеялся осуществить выведение принципов квантовой механики (включая, например, принцип неопределенности Гейзенберга), понятия о макроскопическом пространстве-времени(и вместе с ними основные формулы теории относительности), характеристики наблюдения и измерения, — выведение всего этого из общей логической связности топологической "бутстрэпной" теории.

Я уже имел некоторое представление об этой программе, потому что в течение нескольких лет Чу постепенно упоминал различные ее аспекты, даже до того, как "пришнуровывание" пространства-времени превратилось в конкретную возможность. Когда он упоминал об этом грандиозном проекте, я думал о другом физике, Дэвиде Боме, который разрабатывал похожую программу. Я знал о Дэвиде Боме, одном из наиболее ярких оппонентов общепринятой, так называемой копенгагенской интерпретации квантовой теории, со студенческих дней. В 1974 году я увидел его на броквудской встрече с Кришнамурти, и там состоялся наш первый разговор. Я сразу отметил, что Бом, как и Чу, был глубоким и проницательным мыслителем, и что он, как и Чу несколькими годами позже, поставил перед собой трудную задачу выведения основных принципов как квантовой механики, так и теории относительности из более глубоких, лежащих за ними представлений. Он так же рассматривал свою теорию в широком философском контексте, но, в отличии от Чу, Бом испытывал на себе определенное философское влияние;в течение многих лет его духовным наставником был Кришнамурти.

Начальной точкой для Бома является понятие "ненарушенной целостности", и цель его состоит в исследовании того порядка, который, как он полагает, присущ космической ткани отношений на более глубоком" непроявленном" уровне. Он называет этот порядок "подразумеваемым" или" включенным" и описывает его, пользуясь аналогией голограммы, в которой каждая часть в некотором смысле содержит целое. Если осветить любую часть голограммы, будет восстановлен весь образ, хотя, может быть, и с меньшей подробностью деталей, нежели то, что можно получить из полной голограммы. С точки зрения Бома реальный мир структурирован в соответствии с тем же общим принципом, когда целое может быть развернуто из каждой части.

Бом учитывает, что голограмма слишком статична, чтобы ее можно было использовать в качестве модели подразумеваемого порядка на субатомном уровне. Для выражения существенно динамической природы субатомной реальности он создал термин "голодвижение". По его представлениям, это динамический феномен, из которого вытекают все формы материальной Вселенной. Цель его подхода состоит в исследовании порядка, запечатленного в этом "голодвижении", рассматривая не структуру объектов, а структуру движений; таким образом принимается во внимание как единство, так и динамическая природа Вселенной.