В поисках законов реальности

На протяжении последних трехсот и даже более лет ученые предлагали, тестировали и видоизменяли свои объяснения, касающиеся как устройства Вселенной, так и того, например, что такое гравитация и свет и как они действуют. Проблема в том, что все их усилия привели нас к наличию двух совершенно различных сводов законов, описывающих разные аспекты одной и той же реальности, — классической и квантовой физики.

Открытые Ньютоном в 1687 году «законы» заложили основу такой области науки, как классическая физика. Обогащенная в конце 1800-х годов теориями электричества и магнетизма Джеймса Максвелла, а затем в начале 1900-х — теорией относительности Альберта Эйнштейна, классическая физика добилась огромного успеха в деле объяснения широкомасштабных явлений, доступных нашему взору, вроде движения планет и галактик и падающих с деревьев яблок. Она служила и служит нам столь эффективно, что мы сегодня можем рассчитывать орбиты космических спутников и даже высаживать людей на Луну.

Однако в течение 1900-х годов были выявлены две области, где законы Ньютона, видимо, не действуют: макромир галактик и микромир квантовых частиц. До этого времени в нашем распоряжении просто не было технических средств, позволяющих заглянуть в субатомный мир или наблюдать за тем, как ведут себя атомы в момент рождения далекой звезды. И в макро-, и в микромирах ученые начали подмечать явления, необъяснимые с точки зрения законов классической физики.

Иногда, например, квант энергии проявляет себя в вида частицы и действует точно так же, как обычно действуют частицы. В этом случае он подчиняется физическим законам, которыми пользуются ученые для описания отдельных «объектов», мир предстает таким, каким и должен, и все счастливы. Однако в следующий раз квант энергии, казалось бы, нарушает эти законы. Он одновременно проявляется во многих местах сразу, взаимодействует как с прошлым, так и с будущим и даже, в зависимости от ситуации, переходит из одного состояния (состояния «вещественных» частиц) в другое (состояние невидимых «невещественных» волн). И именно такое поведение кванта энергии все радикально меняет.

Поскольку мы, судя по всему, сформированы из той же субстанции, которая попирает все законы классической физики, описывающие мир, ее поведение меняет и те законы, которые управляют нами, какими мы себя видим в этом мире. И чтобы объяснить эти исключения, должна была возникнуть новая область физики — квантовая физика.

Различие между тем, как действует квантовый мир и как действует мир повседневный, привело к появлению в среде ученых двух школ мысли. И у каждой школы есть свои теории в поддержку ее постулатов. Величайшая задача, стоящая перед нами, — объединить эти два различных способа мышления в единое мировоззрение, в единый взгляд, в унифицированную теорию Вселенной.

Для того чтобы осуществить эту задачу, требуется наличие чего-то, что связало бы между собой макро- и микромиры таким образом, который мы только-только начинаем постигать. Именно это «что-то» по-прежнему остается для нас загадкой, хотя в начале 1909 года мы, возможно, непосредственно соприкоснулись с ним.

Дата добавления: 2015-07-08