Есть ли
связь между природой пространства и законами, которым это пространство
подчиняется? Эйнштейн показал, что присутствие материи влияет на
геометрию, искажая пространство (и время). Для своего века — довольно
радикальная мысль. Но в современных теориях природа пространства и
материи переплетены между собой куда глубже, нежели представлял
Эйнштейн. Да, материя может искажать пространство: там — самую малость,
сям — чуть сильнее, если очень постарается. Однако в новой физике
пространство может отыграться на материи гораздо больше. Согласно этим
теориям, самые основные свойства пространства — например, его
размерность — определяют законы природы и свойства материи и энергии, из
которых состоит наша Вселенная. Пространство из емкости Вселенной
превращается в судию, который решает, чему вообще быть. В рамках
теории струн существуют настолько малые дополнительные измерения
пространства, что свободное место в них невозможно наблюдать в
современных экспериментальных условиях (хотя косвенно, вполне вероятно,
нам это вскоре удастся). Они, может, и крошечные, однако своей
топологией, т. е. свойствами, обусловливающими их форму, — к примеру,
плоскости, сферы, кренделя или бублика, — определяют, что внутри них
существует (например, мы с вами). Сверни мы эти крошечные бубличные
измерения в крендель и — пшик! — электроны (и, как следствие, люди)
могут перестать существовать. Более того: струнная теория, по-прежнему
плохо понятая, развилась в другую, М-теорию, о которой мы знаем еще
меньше, но она, похоже, ведет нас к следующему заключению: пространство и
время на самом деле не существуют, а являются лишь аппроксимациями
чего-то более сложного. В зависимости от свойств вашей личности
вы к этому моменту либо приметесь хохотать, либо выкрикивать глумливые
замечания в адрес ученых, тратящих тяжким трудом заработанные налоговые
средства. Мы еще увидим, что сами физики долгие годы реагировали на
происходящее так же. Некоторые — до сих пор. Но для тех, кто ныне
работает в области теории элементарных частиц, теория струн и М-теория,
хоть и не доказанные строго, — все равно в порядке вещей. И, независимо
от того, будут ли доказаны или опровергнуты эти теории или их
производные, станут ли они некой «окончательной теорией», они уже
изменили и математику, и физику. С явлением струнной теории физики вновь вернулись к партнерской
дисциплине — математике, абстрактной науке, занятой со времен Гильберта
правилами, а не реальностью. Теория струн и М-теория пока движимы не
традицией озарения физиков и не экспериментальными данными, которых не
хватает, но открытиями их математической структуры. Не в честь
угадывания новых частиц льется текила, а за открытие того, как теория
объясняет существование уже имеющихся. Вполне осознавая, что подобные
открытия обратны обычному ходу науки, физики придумали новый научный
термин — постсказание. В странной
акробатике научного метода сама теория стала предметом (ментального)
эксперимента, а поборники экспериментальности — теоретиками. Неслучайно
Эдвард Виттен, ныне главный идеолог новой теории, получил не Нобелевскую
премию, а медаль Филдза — математический эквивалент Нобелевки.
Поскольку геометрия и материя — отражения друг друга, так же должны быть
связаны между собой и их современные исследования. Виттен идет еще
дальше: он утверждает, что струнная теория должна стать новой ветвью
геометрии. Все
это похоже на предыдущие революции — они тоже меняли не только
представления о пространстве, но и метод, каким это пространство
исследуют. История этой революции, однако, отличается от предыдущих
одной важной деталью: она все еще в разгаре, и никто не ведает толком,
чем она обернется. |