Нелокальность. Феномен, меняющий представление о пространстве и времени, и его значение для черных дыр, Большого взрыва и теорий всего

Эта книга посвящена истории феномена нелокальности в физике. Она представляет собой захватывающий обзор фактов, указывающих на то, что пространство-время является производным свойством Вселенной, а не ее фундаментальным элементом. Автор показывает, что нелокальность может быть матерью всех загадок и головоломок, с которыми сталкиваются физики в наши дни, - это не только странное поведение квантовых частиц, но и судьба черных дыр, происхождение космоса и присущее природе единство. Книга написана ...

Жанры

Рейтинг LiveLib

3,9

33 оценки

5
36%
4
33%
3
21%
2
9%
1
0%

Ваша оценка

Прочитали 39Хотят прочитать 148

Рецензии

planemo
12 августа 2024
Иллюзия пространства-времени
Тема затронутая книгой очень интересна и загадочна.

Могут ли на самом деле две субатомные частицы на противоположных концах Вселенной взаимодействовать мгновенно? Или теория, допускающая такое взаимодействие, ошибочна либо неполна? Правильно ли интерпретируются результаты экспериментов, демонстрирующих такое взаимодействие? Подобные вопросы заставляют усомниться в таких базовых концепциях, как расстояние и время.
Но то, как эти вопросы описаны и разобраны Джорджем Массером - журналистом по своей сути, а не учёным - вызывает еще больше вопросов чем до прочтения самой книги. Начинается всё как и в любом науч-попе с экскурса в историю, где описано появление физики и открытий сделанных учёными, которые подаются исключительно в оптике локальности/нелокальности. По большей части же книга, это описание споров ученых о локальности/нелокальности природы, разобраться в хитросплетениях которых порой бывает сложнее чем в основах квантовой механики и физике элементарных частиц.
Пример:

Белл действительно опроверг локальный реализм, но это было только второй частью его довода в пользу нелокальности. Первая часть была исходной дилеммой Эйнштейна. По его логике, реализм — это тот вариант решения дилеммы, который мы вынуждены принять, если хотим избежать нелокальности. «Эйнштейн не принимал реализм, сказал Модлин. — Он его вывел». Проще говоря, Эйнштейн исключил локальный антиреализм, Белл исключил локальный реализм, а значит, независимо от того, подчиняется физика принципам реализма или нет, она должна быть нелокальной.
В какой-то момент рассуждения Массера переходят к центральной идеи «фокуса» с нелокальностью - нашем представлении о пространстве-времени, как о локальной структуре, которое может быть в корне не верно.

В целом совершенно не нужно разрешать споры о нелокальности для осознания того, что пространство не выполняет те функции, которые люди всегда ему приписывали. Если одна частица может влиять на другую мгновенно, местоположение теряет смысл — быть где-то означает быть всюду. Если одно событие проявляется в двух местах, то эти два места скорее не связаны друг с другом, а превращаются в одно. Пространство — это зеркальный зал. Каков тогда его смысл?
На примере чёрных дыр вопрос природы пространства разобран особенно удачно.

Когда черная дыра удваивается в радиусе, ее масса возрастает лишь в два раза, а энтропия — в четыре раза. Вместимость дыры меньше, чем предсказывают теории, основанные на локальности. Это все равно что открыть новый чемодан и обнаружить в нем всего 40 отделений вместо 80 обещанных в магазине. Вы наверняка почувствуете себя обманутым.
Четырехкратное увеличение энтропии означает, что внутренняя сложность дыры возрастает в зависимости не от объема, как предсказывает локальность, а от площади ее горизонта.
Фактически увеличение ширины и длины дыры повышает ее вместимость, но дополнительная высота не дает ничего, словно это измерение иллюзорно. Объект выглядит трехмерным, однако ведет себя как двумерный. И то, что справедливо для черных дыр, справедливо и для других мест, поскольку все может превратиться в черную дыру при достаточно сильном сжатии. Пространство словно насмехается над нами. Оно предлагает так много места для вещества, но на деле не содержит его столько, сколько способно вместить. А когда вы пытаетесь наполнить его, то странным образом не можете сделать этого. Возникает вопрос, есть ли здесь пространство на самом деле или это обман вроде зеркальных стен, заставляющих маленькую квартирку на Манхэттене казаться просторным пентхаусом.
Куда уходит энергия остывающей вселенной?

Отсутствие и наличие пространства просто два разных фазовых состояния одной и той же сети - скомканная крупинок. Одно может переходить в другое масса может распрямляться и становиться плоской. Теоретики уже предложили парочку путей, которыми может идти этот процесс. Изменение формы может происходить во времени. Сеть возникает как нечто раскаленное - высоко взаимосвязанная модель содержит огромное количество энергии. Затем она остывает и кристаллизуется, подобно превращению воды в тарелке в лед, по мере разрушения связей и приобретения формы аккуратной структуры. Хитрость заключается в объяснении остывания. Объекты не остывают сами по себе, что-то должно уносить из них тепло. «Куда уходит энергия? — спрашивает себя Маркопоулоу. — Нужен какой-то холодильник. Вселенную нужно охлаждать». Она с коллегами предполагает, что энергия может уходить на создание материи. Первоначальные крупинки могут агрегироваться и образовывать элементарные частицы, поэтому материя появляется одновременно с пространством.
По итогу, рассуждения о природе пространства-времени доходят до мысли, что пространство не является фундаментальным кирпичиком реальности, оно может быть хитрой иллюзией, в отличии от времени.

Космолог из Калифорнийского технологического института Шон Кэрролл высказывается очень коротко: «Пространство совершенно переоценено, а время недооценено... Я думаю, что время должно остаться... Пространство же — полная фикция. Пространство — это просто приближенное представление, которое полезно в определенных условиях».
Читать далее
6 понравилось
131
Kassia
29 августа 2020
Если воздействия могут пересекать пространство так, словно его на самом деле нет, то из этого следует естественный вывод: пространства на самом деле нет.
В 7 классе я хотела стать физиком. Сейчас, когда я читаю о физике, мне кажется, что понять все это нереально )( Впрочем, книга все равно интересная, написана в целом удобоваримо, прочла с удовольствием. Только вот забавно: свежая теория (излагаемая автором в самом конце, после рассказа об истории отношения физиков к нелокальности, от неприятия до приятия), что "пространство возникает из непространственных строительных блоков" и "первоначальный мир, бесформенный и пустой, постепенно самоформируется в пространственную структуру", живо напомнила мне Платоновскую первичную бескачественную и никакую материю, из которой Демиург формирует мир, а также буддийское "форма есть пустота, пустота есть форма". Т.е. от чего ушли 2400 лет назад, к тому же и пришли? )))
Читать далее
6 понравилось
633