Гиперпространство. Научная одиссея через параллельные миры, дыры во времени и десятое измерение

Мы плохо себе представляем, как окружающая реальность на самом деле устроена. Мы не знаем, из чего стоит пространство, что такое время, что обуславливает взаимодействие вещей друг с другом. Как работает гравитация? Можно ли двигаться быстрее, чем луч света? Какова минимальная частица вещества, и есть ли она вообще? Почему пространственных измерений только три, и три ли их на самом деле? Да, люди строят догадки, придумывают и проводят эксперименты, подтверждающие или опровергающие эти догадки, и это как-то раздвигает границы наших знаний о мире, но не стоит себя обманывать. Как пещерные люди смотрели на молнии в небе и не понимали, что и почему происходит, так и мы сейчас скорее овладели лишь некоторыми практическими навыками по использованию части возможностей, предоставляемых нам миром, чем стали его повелителями и творцами собственной судьбы. Слишком много фундаментальных вопросов остаются неотвеченными (а некоторые ещё даже и не заданными). Но не всё так плохо, если брать в расчёт динамику развития вопроса. Человек разумный как вид сформировался около сорока тысяч лет назад, планета Земля существует 4.5 миллиарда лет, а сама Вселенная -- предположительно около 14 миллиардов! Что значит в этих масштабах жалкая пара сотен лет, которые человечество детально и направленно исследует вопросы строения мироздания?

В попытках понять структуру реальности современная физика направляет свой взгляд либо на колоссальные по размеру, массе и времени жизни объекты мира космоса, либо на микроскопические частицы вещества, время жизни которых может измеряться мельчайшими долями секунд и по сравнению с которыми мы сами кажемся огромными планетами. Многие процессы, проходящие в обоих этих мирах, недоступны для непосредственного восприятия человеком, даже при помощи самого современного оборудования. Явления, которые люди всё же могут наблюдать, переводятся на язык математики, а далее вся работа идёт уже в мире предположений и формул в попытке построить непротиворечивую систему, не только согласованную со всеми уже известными законами, но и позволяющую делать предположения о том, чего мы ещё не знаем. В итоге в попытках создать так называемую теорию всего, объединяющую все известные типы фундаментальных взаимодействий вещества, физики создают удивительные и потрясающие воображение миры, которые требуют наличия 10-мерного пространства-времени, прогнозируют существование элементарных частиц с мнимой массой и движущихся быстрее скорости света или описывают математический аппарат туннелей в пространстве и времени. В этом смысле современные научно-популярные книги по физике бывает сложно отличить от научной фантастики. Читаешь и как-то сложно даже поверить, что всё это не выдумка какого-нибудь популярного писателя, а содержимое статьи какого-нибудь уважаемого физика-теоретика, за которым стоит куча мозголомной математики, а часто и чудовищно сложные эксперименты.

Конкретно про эту книгу могу сказать только хорошее. По сути она даёт подробное описание развития представлений о многомерности нашего мира от первых доказательств невозможности существования более, чем трёх измерений Птолемеем, через учёных и мистиков XIX века и вплоть до современных теорий суперструн. По сути это то, какой бы должна была быть книга Рауля Ибаньеса. Всё это, как водится, практически без формул, но всё же для понимания существенной части книги наличие базовых физико-математических знаний будет весьма желательным. Тем, кто интересуется историей и современным состоянием физики, но не хочет раскапывать горы формул, самое оно. Один недостаток -- книга 1994 года, так что самых последних открытий там очевидно искать не стоит. Надо будет найти более современные книги этого товарища, пишет он очень интересно.

10/10

Что объединяет параллельные вселенные, путешествия во времени и возможность проходить сквозь стены? Кажется, что это чистая фантастика. Однако у самых смелых идей часто есть научное обоснование. Книга Митио Каку «Гиперпространство» — это захватывающая экспедиция по этим обоснованиям. Автор становится нашим гидом по лабиринтам теоретической физики и высшей математики, щедро приправляя сложные концепции историями из мира науки и культуры.

Признаюсь, путешествие это было не из легких. Несмотря на то, что книга написана для широкой аудитории, некоторые главы требовали от меня особой концентрации. Спасали паузы на дополнительный поиск в гугле и обсуждение с дипсиком. Порой даже повторное прочтение не приносило полной ясности, и некоторые теории так и остались за гранью моего понимания. Но в этом, наверное, и есть вызов подобной литературы — она заставляет мозг работать на повышенных оборотах.

Несомненная польза от этого интеллектуального марафона колоссальна. Книга не только расширяет кругозор, но и заставляет по-новому взглянуть на место человека во Вселенной, снова и снова поражаясь тому, что мы буквально «сделаны из звезд».

Особое удовольствие мне доставили культурные отсылки. К примеру, запутанные временные парадоксы фильма «Патруль времени», над которыми я когда-то ломала голову, Каку разложил по полочкам с поразительной ясностью.

В итоге, я ни капли не жалею о прочитанном. Это была трудная, но очень благодарная работа. «Гиперпространство» — та книга, после которой мир кажется сложнее, но в разы интереснее.

#марафоннечитай

Монументальная труд о природе вопроса существования измерений за пределам 4х нам известных. Митио Каку написал эту книгу еще в 94м, но даже сегодня затронутые им вопросы не имеют решения. Написано очень живо, имеются иллюстрации, что редкость для Митио Каку. Довольно тщательно разобраны все важные этапы научных открытий от теории Калуца-Клейна до Суперструн. Лично я закипел на второй части книги, автор конечно пытается объяснить все без формул, но лично мне нужно еще время для осознания материала по квантовой механике, стандартной модели, теории великого объедения и теории поля, с ходу въехать сложновато, если для вас все эти теории в новинку. Остальная часть книги просто прекрасна, в особенности заключительная IV. Повелители гиперпространства, чувствуется на сколько автор свободен в мышлении и может размышлять даже о судьбе вселенной с научной точки зрения. В общем думаю еще раз перечитать, как наберусь больше знаний)

Тяжеловато пошла у меня эта книга. Порой я не понимал почти ничего. Впрочем, мне кажется, что я не один такой. Чтобы вам (и мне) было легче, даже большинство ученых не понимают, про что эта книга. А большинство тех, кто делает вид, что понимает, только делает вид :). Видимо из-за сложности она показалась мне гораздо менее интересной, чем физика будущего или книга про возможности мозга.

В первой части автор делает ретроспективу развития квантовой физики. Пытается доказать, что трех измерений нам мало и ученые уже сто лет живут с осознанием, что вот четвертое измерение точно есть и оно многое в законах физики позволяет объединить. Чтобы объяснить, что есть четвертое измерение, приводятся аналогии с двумерными пространствами, его жителями, и могучими обитателя трехмерного пространства. Все эти игрища разума носят чисто математический характер. Нет никакого "чисто двумерного пространства" в трехмерной вселенной. В трех измерениях все объекты имеют три измерения. Гипотетическая "флэтландия" имела бы в нашем пространстве пусть сверхмалую, но высоту. А то, что в нашей якобы четырехмерной вселенной не видно четвертого измерения, ученые изящно обыгрывают теорией о том, что оно просто сжато в точку меньше атома. Короче, "суслик", которого не видно, но он есть.

В второй части мы приходим к передовому краю нынешней физики - Теории струн. Автор называет ее "физикой 21-го века, которой нужна математика 21-го века". И тут выясняется, что "математики 21-го века" пока не существует, не придумали просто. А жаль, ведь абсолютно все рассуждения далее построены на математике, физики-теоретики только пытаются всунуть туда хоть сколько-нибудь физики. Откуда взялось десять измерений? Какая-то математическая функция сводит какое-то там уравнение только при 10 или 26 измерениях (точнее их 8+2 или 24+2). Десять взяли потому, что и с ними непонятно, что делать. Вы же помните, что четвертое измерение уже сжали в точку, куда ж девать остальные шесть (не говоря уже о двадцати двух лишних)? Раз уж десять измерений вопрос решенный, то шесть лишних измерений было решено поместить в параллельную вселенную. Большой взрыв был объявлен разделением десятимерной вселенной на нашу четырехмерную и шестимерную (пока бесхозную). Мило, не правда ли?

Мой практический ум все силился понять: а зачем нам все это? Ну ладно, есть у нас все эти измерения. Но для практических экспериментов нужны энергии многократно большие тех, которыми мы (человечество) сейчас обладаем. Так к чему это все? Все эти дорогущие коллайдеры, призванные найти "частицу Бога" - бозон Хиггса, и тем потешить ученых, которые предугадали их существование? Да, теоретическая наука всегда опережает свое время, в XIX веке электричество тоже казалось диковинкой, так его хотя бы можно было "пощупать"! И время между применением теории на практике носило порой символический временной характер. В то же время самой модной теории суперструн уже 50 лет! И нет даже обозримых шансов что-то в ней проверить (облегчение только в том, что и проверять пока нечего).

Книга более всего напомнила мне научно-популярный фантастический роман, основанный на реальных событиях. Всю дорогу не отпускало чувство, что меня разводят, прикрываясь формулами, которых никто не понимает. Автор отдельно разбирает вопрос, чем философы отличаются от физиков. И не зря разбирает, сомнения в отличиях есть у многих. Физики пытаются добиться заветной цели - изобрести теорию всего. Основа рассуждений примерно такая: надо чтобы в теорию влезла теория относительности, стандартная модель, квантовая физика. Все это поместилось в пару формул ибо краткость формул на протяжении всей книги доказывала истинность теории, формула величиной в страницу явно не может быть правдой. Высшие измерения основаны на простых принципах, говорят они, как бы парадоксально это не звучало.

В итоге мы имеем трату времени и сил тысяч неглупых людей на вопросы более религиозного характера и веры, чем науки. В то время, как мы даже на ближайшем спутнике земли не факт, что побывали. А даже, если и побывали, то с появлением средств объективного контроля перестали там бывать (почему-то :). Автор утверждает, что количество научных знаний удваивается каждые 10-15 лет. Пусть так, а что это нам дает практически? Измерений у нас теперь тоже в три раза больше, чем раньше - и? Если копнуть глубже, то мы просто просто развиваем технологии, которым уже скоро сотня лет. Причем чаще всего экстенсивным путем. Маленькому телефону сделали маленький аккумулятор, большому - побольше, электромобилю сделали совсем большой, сами понимаете, что будет для грузовика :). А по факту наука в творческом тупике. Полупроводники уменьшать уже некуда. Аккумуляторы сложно увеличивать дальше. Ждем истинного прорыва.

Я и раньше читала (пыталась) научно-популярные книги по физике – например, о квантовой механике, но это было слишком сложно, и я часто бросала почти в самом начале. А вот Каку пишет максимально просто и понятно, используя доходчивые сравнения и метафоры, иногда пересказывая интересные фантастические рассказы на связанные темы. В школе я не видела смысла во фразе «прочитал учебник как детектив: кто убил алгёбру?», а вот «Гиперпространство» читается именно как волнующий некриминальный детектив: ну разгадают они там эти тайны, решат уравнения, найдут доказательства?

Перевод очень хороший, если не считать покалеченных лимериков.

Примечание: Книга написана в 1994 году! Но (я погуглила) не устарела, теория пока и не доказана, и не опровергнута. Хотя бозон Хиггса уже обнаружили, а в книге Каку ещё только на это надеется.

И ещё примечание: Физики у Каку – оочень впечатлительные люди. Вот что с ними случалось: «с изумлением обнаружили», «за всю жизнь не испытывали более сильного интеллектуального трепета», «запрыгали все», «совершенно уничтожило», «повергло в трепет», «потрясённые физики увидели», «способно довести до помешательства любого школьного учителя». Математики же чаще испытывают «ошеломление». И это далеко не полный список! Ведь «для каждого физика встреча с пятым измерением становится чем-то вроде удара», а ещё Бор заметил: «Кого не потрясла квантовая теория, тот просто не понял её» (однако Фейнман считает, что её «не понимает никто»). Но всех, конечно, сделал Эйнштейн. По версии Каку, то или иное открытие его не раз «поразило» (дважды), «потрясло» (дважды), «лишило дара речи», «потрясло до глубины души», и даже после смерти он «пришёл бы в ужас» (дважды). Каку бы писать вирусную интернет-рекламу! «Эйнштейн пришёл в ужас, узнав, что…».

Откровенно говоря, книгу Митио Каку сложно назвать интересной, веселой или захватывающей. Если на то пошло, то фамилия автора и ту смешней. Но! Не зря же говорят, что все познается в сравнении.
Без «трехэтажных» математических формул, без сложных графиков автор умудрился популярно объяснить, что это за хрень такая многомерное пространство, как оно вообще возможно и что «курили» физики с математиками, когда его придумывали. А это стоит очень и очень дорого.
Иначе говоря, автор буквально по полочкам разобрал тот кавардак, что творился у меня в голове. Все эти теории струн, общие, относительные. Как они связаны между собой, и зачем они вообще были нужны. Говорю же – во по полочкам.
Что мне особенно понравилось, так это исторический подход. Автор нашел наиболее оптимальный метод изложить сложный материал, начав его выкладку по мере возникновения или открытия той или иной теории, работы того или иного ученого. Отлично получилось!
Так что весьма и весьма рекомендую эту книгу всем любителям науки, истории науки и около того. Далеко не лишним будет ознакомится с этой книгой и различным писателям-фантастам. А то нередко авторы весьма смутно представляют себе, что представляет из себя многомерное пространство. Толика достоверности лишней не будет.
Но, опять же, книга не является легкой для чтения. От нечего делать, или от желания тупо разгрузить мозги, за нее лучше не браться.