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

Новая физика из старых книг

Арнольда очень интересовала история математики. Он любил изучать классику – особенно работы Гюйгенса, Ньютона, Пуанкаре – и много раз обнаруживал в их трудах идеи, не исследованные до сих пор... (Wikipedia: Vladimir_Arnold)

В конце прошлого года, ровно девять месяцев тому назад, здесь же на сайте kniganews появлялась такая неосторожная фраза:

Совсем новая теория SYK или «модель Сачдева-Йе-Китаева» прямо сейчас, на глазах всего научного сообщества начинает объединять квантовую физику и теорию гравитации в существенно иную картину мира. И в картину эту, что важно, естественным образом и в качестве неотъемлемого компонента встраивается «память материи» или Mind-Stuff, т.е. «материя разума»…

Шустрый темп продвижения, демонстрировавшийся поначалу исследователями SYK, давал основания надеяться, что выход к рубежам новой физики уже не за горами. Еще совсем чуть-чуть, казалось, и появятся работы ученых, узревших, наконец-то, насколько красиво и органично физика модели SYK вписывается в геометрию нетривиальной фибрации Хопфа.

А вместе с освоением этого открытия, неразрывно связывающего в единое голографическое целое не только пространство и время, квантовые феномены электромагнетизма и геометрию гравитации, но также топологию гидродинамики и теорию информации, оказывается уже совсем близко и до сути всей конструкции. Для начала – в виде физико-математического устройства «памяти материи». А затем и как постижение Главного – всепроникающего разума единой вселенной. Единого разума во всем, что есть…

Но хотя основания для подобных надежд действительно имелись, реальный прогресс ученых на этом пути, увы, очень скоро и буквально на глазах начал замедляться. Несколько первых черновиков настоящего текста готовились как попытки разобраться, в чем именно причина тормозов и какова суть базовых идей, удаляющих препятствия. Но затем стало ясно, что дело это в общем-то зряшное.

Патриархи науки, Фил Андерсон и Питер Хиггс, люди куда более опытные и сведущие в механизмах всей этой системы, вполне доходчиво объяснили, что естественным путем новая физика в нынешних условиях родиться просто не может. Ибо над этим очень упорно и очевидно небезуспешно уже многие десятилетия целенаправленно работают специальные властные структуры нашего общества. Подробности на данный счет изложены в предыдущем тексте «Возможно ли ныне создание новой физики?».

Иначе говоря, уж если время по-любому наступило, то рожать-таки новую науку всё равно придется – пускай и путем очевидно НЕ-естественным. Хотя с другой стороны, вовсе не факт, что альтернативный способ окажется более трудным. Скорее даже наоборот: местами занятно и необычно, местами фантастически неправдоподобно (хотя все факты – чистая правда), но в конечном итоге все равно убедительно. Потому что неопровержимо.

Самое же главное – в альтернативной версии нашей истории критично важный процесс пройдет для науки по сути безболезненно. Потому что все фундаментальные основы «новой физики» на самом деле давно открыты в старых-известных научных книгах и за прошедшие годы в целом уже освоены сообществом. Суть трюка заключается в том, что известные вещи надо просто сложить друг с другом иначе…

Начать рассказ, однако, несколько парадоксальным образом удобнее всего с книги совершенно новой – опубликованной буквально только что.

Читать далее

Фил Андерсон: Возможно ли ныне создание новой физики?

Ситуация в науке уже давно сложилась так, что наиболее честные и откровенные слова о глубоко затянувшемся кризисе звучат в основном от старых знаменитых ученых. Старых и очень старых…

«Сегодня я бы вообще не получил работу в науке»

В декабре 2013 года, когда подошел срок для вручения в Швеции очередного комплекта Нобелевских премий, журналист британской газеты The Guardian ухитрился взять интервью у одного из наиболее знаменитых среди новых лауреатов – физика-теоретика Питера Хиггса. [ph]

Слово «ухитрился» привлечено здесь вовсе не просто так, естественно, а по причине того, что в свои 80 с лишним лет Хиггс предпочитает никогда не пользоваться ни мобильной телефонной связью, ни электронной почтой, ни вообще интернетом в целом. Что же касается внимания со стороны назойливых СМИ, то их он просто старается всячески избегать. Поэтому побеседовать с труднодоступным ученым журналисту удалось лишь в таких условиях, где деваться человеку от прессы было в общем-то некуда – на пароме, следовавшем в Стокгольм.

То, что наиболее престижная среди физиков награда, Нобелевская премия, может вручаться исследователям с сильнейшими задержками – по прошествии 25-30, а то и 40 лет после собственно открытия – этот факт давно уже никого не удивляет. Передовая наука стала чрезвычайно сложной, надежно проверить предсказания экспериментами, чтобы убедиться в бесспорной правильности теории, становится всё труднее, а коль скоро из среды молодежи великих открытий что-то совсем уже не появляется, то средний возраст лауреатов ныне отчетливо перевалил за 70-летний рубеж.

Но даже в этих условиях история с Нобелевской премией «за бозон Хиггса» все равно определенно встала особняком – как нечто совсем уж необычное. Во-первых, по той причине, что собственно теоретический механизм, математически описавший порождение массы у субатомных частиц, был разработан Хиггсом в Эдинбурге и независимо-одновременно его многочисленными коллегами в других местах свыше полустолетия тому назад – в начале 1960-х годов.

Ну а во-вторых, ученый-теоретик Питер Хиггс, именем которого назван собственно бозон, принципиально важный для Стандартной Модели частиц и полвека ускользавший от детекторов экспериментаторов, за всю свою последующую научную жизнь опубликовал меньше десятка статей. В беседе же с журналистом «Гардиан», случившейся по пути в Стокгольм, Хиггс откровенно признал, что с такой продуктивностью его уже давным-давно уволили бы из университета – если бы еще в 1980 году он не был впервые номинирован на Нобелевскую премию…

Читать далее