Живая физика сверхтекучести (и при чем тут гравитация)

Данный материал был подготовлен для параллельного (ныне мемориального :) проекта kiwi arXiv. По причинам тесного соприкосновения темы с затеянным здесь исследованием «квантовая биология частиц» , есть все основания привлечь этот же текст и в проект kniganews.

Если анализировать новости науки методами OSINT, то есть разведки открытых источников информации, то происходит занятная вещь. Обнаруживается, что самое интересное в новых открытиях – это то, о чем упоминают мимоходом или вообще предпочитают умалчивать…

За последние три-четыре года учеными сделан целый ряд весьма примечательных открытий в пока еще совсем новой и малоизведанной области исследований, носящей название физика активной материи. Чуть иначе то же самое часто именуют «живая материя». [r1][r2]

Суть особо интересующих нас открытий заключается в том, что практически одновременно сразу на двух направлениях – экспериментально и теоретически – удалось продемонстрировать, каким образом живая материя при комнатной температуре воспроизводит феномен сверхтекучести. То есть давно известное, но по-прежнему во многом загадочное физическое явление, обычно наблюдаемое в квантовых жидкостях лишь при очень низких температурах около абсолютного нуля.

Жизнь и физика активной материи

Дабы лучше понимать, в чем именно заключаются особенности и важность нынешних открытий, прежде имеет смысл чуть поближе познакомиться с собственно новой областью исследований. Потому что живая или активная материя – это, во-первых, довольно специфическая форма существования вещества, в прежние времена для фундаментальной физики практически никакого интереса не представлявшая.

Во-вторых же, и это самое главное, активная или живая материя по сути дела во всех своих проявлениях демонстрирует такую физику, которая НЕ является ни классической-ньютоновой, ни квантово-механической. То же самое можно сформулировать и по-другому. Базовые элементы живой материи находятся полностью в области физики классической, но при этом демонстрируют в макро-масштабе разнообразные феномены микро-физики квантовой. Причем внешне феномены живой материи нередко выглядят как очевидное нарушение фундаментальных догм в основах физической науки – вроде законов сохранения или начал термодинамики…

Читать далее

КВАНТОВАЯ БИОЛОГИЯ ЧАСТИЦ (или Асимметрия-iI)

Очередной фрагмент из «Основ физики от аватаров». Предыдущие части см. через Навигатор цикла «Здесь, Там и Повсюду».

Слой # 2 : КВАНТОВАЯ БИОЛОГИЯ ЧАСТИЦ

2.0_Феномены без названий (или язык метафор и аналогий)

Когда мы смотрим на себя в зеркало, то что мы видим? Общую форму тела и голову-руки-ноги, кожу и волосы, лицо с глазами и ртом, плюс еще несколько отверстий – полезных, смешных и волнующих. Но это, собственно, и всё…

Ни костный скелет со множеством мышц, ни сердце и легкие или прочие внутренние органы, ни наш мозг, наконец – то есть очень многое из того, что и делает наш организм человеческим – мы в зеркале не видим. Иначе говоря, наблюдать удается лишь весьма небольшой фрагмент целого, поскольку основная часть организма остается незримой.

Богатые знания о теле человека, накопленные за века исследований, дают, однако, основания для уверенности, что все эти обычно ненаблюдаемые вещи у нас обязательно имеются. Благодаря же достижениям науки мы неплохо представляем, как все эти компоненты устроены, как они работают и взаимосвязаны друг с другом.

В частности, среди прочего нам давно известно о единой клеточной структуре всех компонентов и о молекулярном составе клеток. На цифры состава имеет смысл обратить внимание: организм взрослого человека в среднем состоит на 70% из воды, на 25% из молекул органической химии и на 5% из молекул неорганической материи.

При таких раскладах элементов вполне естественно считать, что важнейшей основой для жизни нашего тела является вода. А все критично важные структуры – биологические молекулы, начиная с ДНК, плюс состоящие из этих молекул клетки, плюс состоящие из клеток ткани – всё это, в свою очередь, с точки зрения физики представляет собой по преимуществу формы материи в жидкокристаллическом состоянии…

Данные факты о природе и устройстве живых организмов ныне являются общеизвестными, однако подлинную их важность удаётся постичь лишь в существенно более широком контексте.

Когда безоблачной ночью мы смотрим в небо, на ту необъятную вселенную, которая нас окружает, то что мы видим? Темное небо, луну, планеты и звезды, тысячи звезд. Это бывает потрясающе красивое зрелище, но в общем-то это всё, что мы можем наблюдать – даже в телескоп.

Благодаря науке и технике, однако, люди знают очень много вещей не только о природе далеких планет, звезд и галактик, но даже о волнующей физике невидимых черных дыр. А самое главное, уже достоверно известно, что видим мы тут лишь очень небольшую долю вселенной – порядка 5%. Еще примерно 25% приходится на незримую «темную материю», а основная доля порядка 70% – это еще более загадочная «темная энергия».

Трудно не заметить соответствие цифр, характеризующих состав вселенной и состав нашего собственного тела. В отличие от организма человека, однако, наука абсолютно ничего не знает про «темные вещи» космоса – кроме собственно факта их существования. Идея о том, что соответствие цифр-пропорций тут может быть вовсе не случайным, выглядит вполне закономерной. Хотя и необычной, спору нет. Оттого, видимо, идею эту никто из ученых не разрабатывает.

Ибо проводить аналогии между наблюдением вселенной и наблюдением биологических организмов пока что в науке совершенно не принято. А потому никто и не видит целый комплекс достаточно отчетливых соответствий…

Не видят, прежде всего, прозрачной «воды» – или гидродинамической физики – в основах темной энергии и всей природы в целом. Не видят разнообразные жидкокристаллические структуры в базовых формах темной энергии и темной материи. Не видят, наконец, дискретно-гранулированной – «клеточной» – структуры в основах строения пространства и времени. Не видят НИЧЕГО, короче, из того, что делает вселенную живым биологическим организмом – подобно которому устроено всё живое в этом мире. Включая и нас самих…

Вполне естественно задаться вопросом: Почему же так происходит?

Читать далее

Природа самообмана в точных науках

Обзорного характера статья для параллельного проекта kiwi arXiv, подготовленная на основе текущих новостей науки и материалов сайта kniganews. Вполне естественно разместить этот текст также и здесь.

Золотой юбилей одной большой научной теории – как повод для рассказа об очень серьезной, хотя и не смертельной болезни фундаментальной физики.

«Теория Всего» без наблюдений, опытов и предсказаний

С 25 по 29 июня 2018 в Японии, в стенах Института науки и технологий на острове Окинава, проходила очередная научная конференция физиков-теоретиков Strings 2018. Такого рода масштабные встречи ученых специалистов со всего мира проходят в самых разных местах планеты ежегодно, однако нынешний форум был весьма особенным. По той причине, прежде всего, что нынешний год – это дата «золотого юбилея» или 50-летия струнной теории.

Открывая конференцию, глава её оргкомитета Хироши Оогури характерно неудачно пошутил по поводу одной весьма болезненной для теории струн темы. Отметив, что организаторы весьма тщательно спланировали время проведения форума именно на такой период, когда сезон дождей уже закончился, Оогури тут же решил сострить: «И кто же теперь может говорить, будто струнные теоретики не делают никаких предсказаний?».

Неудача с шуткой стала очевидна очень скоро. Едва торжественная часть заседания сменилась перерывом на ланч-перекус, как тут же начался сильнейший тропический ливень. Природа и её погода опровергли даже такое предсказание ученых-физиков, которое вообще никак не опиралось на уравнения их струнной теории…

Для всех, кто смутно представляет себе особенности нынешней жизни большой теоретической науки, сразу же надо подчеркнуть такой факт. Теория струн – это в высшей степени примечательная, в некотором смысле даже уникальная разновидность фундаментальной физики.

Читать далее

АСИММЕТРИЯ (физика аватаров, ч. 3 из 5)

Очередной эпизод цикла «Здесь, там и повсюду» – с третьим из базовых принципов иной физики. Точнее, начало рассказа об Асимметрии Раздвоения и о богатом разнообразии проявлений этого универсального принципа в природе. Предыдущие части см. в «Навигаторе ЗТП».

 

# 0: НЕЧТО ИЗ НИЧЕГО

Современную физику принято рассматривать как науку о симметриях в природе. Некоторые из авторитетных светил даже склонны провозглашать, что Симметрии – это, собственно, и есть суть подлинно научной картины мира.

При этом все знают, что отсутствие симметрии – то есть несимметричность или А-симметрия – встречается вокруг нас сплошь и рядом. Однако данное свойство считается не столь фундаментальным и куда менее существенным для понимания тайн устройства вселенной. [SB]

На самом деле это не так.

Повсюду, где человек сталкивается с симметричностью в свойствах объектов или с симметриями физических законов, всегда и непременно присутствует также и их противоположность. Наличие асимметрий принципиально необходимо для того, чтобы в картине происходило движение.

Любая реальная система в природе всегда наполнена движением. Если же физическая наука максимум внимания уделяет симметриям, игнорируя обязательные асимметрии, то такая научная картина мира рисует нам то, чего в природе нет. Формулируя более аккуратно, симметрии тут есть, конечно же, вот только живет и развивается всё это хозяйство благодаря Асимметриям. В корне иначе, можно сказать, нежели представляется нынешней теоретической физике…

Читать далее

Долгое возвращение «эмпэ» Бронштейна

Пока идет кропотливая работа над очередным эпизодом мини-цикла «Основы физики от аватаров» (где 50 Мб содержательной информации надо «без потерь» упаковать в 50 Кб читабельной статьи), имеет смысл выложить здесь материал про одного из таких аватаров — или «пришельцев из будущего» науки. Статья подготовлена в рамках параллельного проекта kiwi arXiv.

Будущее наступает незаметно (как многие наслышаны, вероятно). Но услышать мимоходом от кого-то затертую до банальности народную мудрость – это одно, а вот осмысленно наблюдать собственными глазами, как именно происходят великие и в то же время незаметные перемены в науке – это совершенно другое.

В первых числах марта сразу на двух широко известных веб-сайтах – почти одновременно и абсолютно независимо друг от друга – появились публикации о разных новейших достижениях на передовых рубежах физической науки. Объединяет же статьи то, что центральным персонажем данных материалов является один и тот же человек из весьма отдаленного прошлого. Некто Матвей Петрович Бронштейн (для близких «Митя» и, как правило, просто «эм пэ» для остальных). Один из самых выдающихся, ярких и разносторонних теоретиков ранней советской науки, трагически погибший совсем молодым еще человеком в конце 1930-х годов…

Первая из публикаций этой пары – научно-популярная статья на сайте солидного издания Quanta Magazine – посвящена новым идеям и затеям в области физики экспериментальной. Статья другая – сугубо теоретического прогнозно-обзорного характера – появилась на сайте научных препринтов Arxiv.org.

И если принять во внимание тот факт, что за всю четверть-вековую историю проекта Arxiv.org среди исчисляемых уже миллионами статей здесь появилось всего лишь три (не считая самую свежую) работы, посвященных освоению научного наследия Матвея Бронштейна, а в новостях мировых СМИ (согласно поисковику Google) за все последние годы имя этого ученого вообще нигде и никем не упоминалось ни разу (помимо нынешнего), то выявленное здесь совпадение выглядит по меньшей мере примечательным.

С учетом же того, что комплекс идей, выдвинутых и разрабатывавшихся Бронштейном свыше 80 лет назад, именно сейчас выходит в физике на самые передовые рубежи научных исследований, несложно сообразить, наверное, что синхронный дуплет нынешних публикаций – это событие вовсе на случайное. А отражающее дух времени, что называется. Или другими словами, событие, определенно достойное внимания и более тщательного рассмотрения.

Читать далее

Преодоление догмы «Заткнись и вычисляй»

Очередная компиляция из цикла «Догмы и ереси в науке как религии». Материал «о догме», непосредственно дополняющий, можно сказать, предыдущий текст «о ереси».

Нынешнюю подборку текстов можно считать непосредственным продолжением материала «Ересь Джона Белла» [1]. Но только здесь рассказывается уже не о выдающемся ирландском теоретике и его еретических идеях, а о том, как происходила дальше научная революция, потребовавшая преодоления застывших догм в умах коллег-ученых. Прежде всего, в умах физиков-экспериментаторов.

Главный герой данного материала – французский ученый Серж Арош. Биография этого исследователя сложилась так, что в 2012 году именно ему – совместно с Дэвидом Вайнлендом – довелось стать первым в истории науки лауреатом Нобелевской премии по физике, кому этот почетный приз был присужден за явное и убедительное опровержение давно устоявшихся догм квантовой теории. Подчеркивать данный факт, впрочем, обычно не принято. Подробный рассказ о столь занятном казусе можно найти в материале «Время искать ответы» [2].

В том же самом году, но только чуть раньше – с февраля по май 2012 – пара ученых-энтузиастов из университетов Швейцарии и Германии, Филипп Бланшар и Юрг Фрёлих, организовала цикл семинаров и лекций-диспутов, посвященных свежим достижениям и проблемам квантовой физики – под общим названием «Послание квантовой науки: попытки в направлении синтеза». Местом проведения этих международных мероприятий, собравших многих видных теоретиков и экспериментаторов, стал «Центр междисциплинарных исследований» Университета Билефельда, Германия.

Содержание докладов и дискуссий оказалось столь интересным и содержательным, что материалы этого цикла было решено опубликовать отдельной книгой, вышедшей из печати в 2015 году [3]. Ну а развернутое предисловие к этому сборнику согласился написать Серж Арош – теперь уже в качестве общепризнанного авторитета и нобелевского лауреата.

Читать далее

Ересь Джона Белла, или Самый поразительный результат в истории физики

Очередной текст из цикла «Догмы и ереси в науке как религии». Герой материала – выдающийся ученый по имени Джон Стюарт Белл, совершивший поистине великую революцию в физике XX века. Вот только наука этот факт пока что признать официально никак не решится.

Структурно данный текст представляет собой компиляцию из нескольких фрагментов двух научно-популярных биографических книг и одной статьи того же ряда. Первая из книг [1] целиком посвящена Джону Стюарту Беллу, а вторая [2] – Эрвину Шрёдингеру и его идейным наследникам (одним из которых, несомненно, можно считать и Белла).

Но прежде чем переходить к обильному цитированию этих исследований, однако, имеет смысл привести несколько абзацев от еще одного автора, известного философа науки Тима Модлена. Который в своей статье 2014 года [3], озаглавленной «Что сделал Белл», ключевую суть произведенной этим ученым революции излагает примерно такими словами: [Начало цитаты]

В мире идеальном статья, написанная в честь 50-й годовщины монументально важного теоретического результата, была бы посвящена обзору того, как этот результат преобразовал за прошедшие годы нашу картину мира. И уж точно статья не разъясняла бы читателям, в чем же реально заключался данный результат. Но мы, к несчастью, не живем в таком идеальном мире, так что даже сегодня наиболее насущная задача заключается в том, чтобы сделать достижение Белла ясным для всех.

Ибо и поныне, в 50-ю годовщину монументальной статьи Джона Белла от 1964 года, среди ученых все еще широко распространены заблуждения относительно того, что же именно доказал Джон Белл. Непонимание же это, в свою очередь, произрастает из неспособности к восприятию значительно более ранних аргументов от Эйнштейна, Подольского и Розена (ЭПР).

Экспериментальная проверка феномена ЭПР и нарушений неравенства Белла для случайного набора измерений у далеко разнесенных в пространстве квантово-сцепленных объектов – это наиболее поразительный результат за всю историю физики. Теоретикам физической науки пока всё еще только предстоит определиться с тем, что означают данные результаты для нашего фундаментального понимания мира.

Читать далее

Основы физики от аватаров (2 из 5 : раздвоение)

Очередной эпизод цикла «Здесь, там и повсюду». Предыдущие части см. в «Навигаторе ЗТП».

(2) РАЗДВОЕНИЕ

И в физике, и в математике, и во всех прочих научных дисциплинах уже весьма давно подмечена странная вещь. Чем проще и короче сформулирован вопрос, тем сложнее ученым ответить на него коротко и ясно. По этой причине на самые простые и наивные – так называемые «детские» – вопросы об устройстве природы адекватных ответов у современной науки просто нет.

Точнее говоря, один универсальный, вполне простой и понятный ответ тут имеется, конечно. И состоит он всего из трех слов: «МЫ НЕ ЗНАЕМ». Вот только звучит это для авторитетных ученых как-то довольно неприлично – особенно при ответах маленьким любознательным детям. Поэтому, вероятно, давать именно такой – самый честный – ответ в научных кругах обычно не принято.

Наивные и при этом очень важные-глубокие вопросы, однако, все равно остаются. И искать для них адекватные – простые и ясные – ответы науке все равно придется. Во-первых, потому что именно такие ответы выводят современную науку из кризиса и тупиков непонимания. А во-вторых, потому что в большинстве случаев ничего принципиально нового тут изобретать не требуется. Просто нужен иной взгляд на давно известное.

Формулируя чуть по-другому, проблема не в том, что «мы не знаем». На самом деле все нужные знания для ясной картины у науки имеются, причем в достатке. Осталось лишь это понять.

#

Вот наглядный и конкретный пример того, как применять эти общие идеи к реальным загадкам природы.

На сегодняшний день честная картина с научным пониманием феномена электричества выглядит примерно так:

– Как объяснить наличие электрического заряда у элементарной частицы? – Мы не знаем.
– Почему противоположные заряды электрона и протона в точности равны? – Мы не знаем.
– Почему число электронов во вселенной равно числу протонов? – Мы не знаем.

Это, ясное дело, далеко не полный перечень пунктов, указывающих на поразительное неведение науки в важнейшей области, глубоко и методически изучаемой уже свыше двух столетий. Учитывая же все те фантастические успехи, что достигнуты человечеством в области освоения электромагнетизма, масштаб незнания элементарных вещей кажется просто невероятным. Однако ситуация именно такова.

Но примечательно, что на самом деле простые и внятные ответы на все из перечисленных вопросов стали известны науке давным-давно – еще в XIX веке. И что особо важно, все эти ответы фундаментально опираются на принципы Единства и Раздвоения, которые в данном случае звучат так: протон и электрон – суть две разные стороны или «проекции» одного и того же объекта.

Поскольку же полторы сотни лет назад таких понятий, как протоны и электроны, в науке физике еще просто не существовало, вполне можно утверждать, что ответы здесь стали известны ученым фактически заранее. Иначе говоря, сегодняшние вопросы кажутся неразрешимыми лишь по той причине, что сформулированы не на том фундаменте…

Как же выглядит тогда «фундамент правильный» – где для простых вопросов есть столь же простые и ясные ответы?

Читать далее

Основы физики от аватаров (1 из 5)

Очередной эпизод цикла «Здесь, там и повсюду». Предыдущие части см. тут.

Итак, всё, что будет изложено в данном небольшом обзоре – комплекс из пяти базовых принципов новой физики – на самом деле НЕ является для науки чем-то новым. Практически все описываемые здесь идеи, наблюдения и гипотезы уже не раз высказывались множеством знаменитых или просто авторитетных ученых. Причем немало из этих вещей вполне удается обосновать и достаточно строгими математическими выкладками.

Большая проблема науки здесь в том, что красивые, подтверждаемые расчетами и по всему похожие на верные гипотезы-результаты очень часто и парадоксально находятся во взаимных противоречиях друг с другом. Или, формулируя аккуратнее, ученым кажется, что данные вещи несовместимы.

По этой причине единственная, в сущности, особенность текстов kniganews, рассказывающих о великом множестве подобных результатов науки, заключается вот в чем. Здесь все эти фрагменты собраны из разных мест и взаимно согласованы друг с другом без противоречий – в логичную, отлично работающую и понятную даже для детей конструкцию. Или в структуру «сверхразумного организма вселенной», если кому-то больше нравится такая терминология.

Нынешняя ситуация в науке такова, однако, что все идеи подобного рода – многократно возрождавшиеся вновь и вновь на протяжении тысячелетий нашей истории – чаще всего отвергаются серьезными учеными категорически и тотально. Лишь на том основании, что в традиционной науке давно и прочно утвердились существенно другие воззрения на мир. Вот именно для этого, собственно, и составлены здесь «пять принципов» – чтобы помочь думающим людям с коррекцией мировоззрения.

Принципы эти – вовсе не «законы природы», которые взялись неведомо откуда, но которыми так любит оперировать по традиции наука. И тем более не «религиозные догмы», в которые всем надлежит слепо верить. Можно сказать, что это просто набор структурирующих идей, опираясь на которые гораздо легче увидеть, что и окружающий нас мир, и мир внутри нас устроены не только очень разумно и необычайно красиво, но еще и довольно просто…

Читать далее

Арнольд и другие аватары

Очередной эпизод цикла «Здесь, там и повсюду». Начало см. тут.

«Я ЗНАЮ БОЛЬШЕ…», ИЛИ ДЕТИ КАК ПРИШЕЛЬЦЫ

Практически все, наверное, осведомлены, что в большинстве древних культур одной из естественных и органичных основ мировосприятия была идея о реинкарнациях. То есть концепция многократных воплощений нашего развивающегося сознания в разные тела на протяжении многих и многих поколений человеческой истории.

Другая существенная черта этой же картины – многослойная структура того «потустороннего мира», куда переходит наше сознание после смерти очередного физического тела. И если здесь мы все перемешаны жизнью в одном котле современного общества, то «там» люди столь же естественно разделяются «по этажам» – в соответствии с достигнутым уровнем духовно-интеллектуального развития.

Иначе говоря, можно считать, что если одни слои потусторонней реальности так или иначе соответствуют прошлым уровням развития усредненного современного человека, то слои другие – это в каком-то смысле наше будущее. Более или менее отдаленное. Где обитают люди, в целом такие же как и все, но только продвинувшиеся в своем саморазвитии дальше остальных.

Отсюда должно быть понятно, что все рождающиеся в наш мир дети – это пришельцы. Одни приходят к нам из прошлого – другие, соответственно, из будущего. Любое рождение нового человека – это маленькое чудо эволюции. Однако рождение людей из будущего – всегда чудо особенное. [1]

Потому что хотя природа и блокирует у новорожденных память о прошлых жизнях, обеспечивая свободу выбора и свежесть новых опытов, однако чем богаче знания и навыки из уже накопленных, тем отчетливее они проявляются – так или иначе – и при следующем рождении сюда. Чаще всего это выглядит как младенцы-вундеркинды, демонстрирующие поразительные «врожденные» способности – будь то к музыке или к изобразительным искусствам, к литературному творчеству или к освоению иностранных языков.

Нас, однако, сейчас более всего интересует область физики-математики. Ибо именно в эти науки пришельцы из будущего приносят фрагменты наиболее содержательной информации о единой природе сознания и материи. То есть не просто важные в целом, но и практически очень полезные сведения как об устройстве мироздания, о его смысле и целях, так и о нас самих – как весьма существенной части в играх единого сознания вселенной.

Читать далее