Звезда Смерти Гизы - страница 50
Но как же быть с общей теорией относительности, которая вроде бы так хорошо работает вместе со своей геометрической концепцией об искажении пространства телами с большой массой и подтверждается наблюдением предсказанного изгиба световых лучей, проходящих в непосредственной близости от Солнца? Хотя эта концепция кажется правильной, эта «правильность», наверное, в меньшей степени является результатом наблюдений, чем многочисленных повторений. Если достаточно часто повторять одну и ту же парадигму, то начинаешь верить в нее и интерпретировать наблюдения на этой основе. Но дело в том, что общая теория относительности не объясняет, каким образом тела с большой массой искажают пространство; она лишь утверждает, что это происходит.
Не кто иной, как Никола Тесла высказался на эту тему в 1932 году:
Я считаю, что пространство не может быть искривлено по той простой причине, что оно не имеет свойств… О свойствах мы можем говорить лишь в том случае, когда имеем дело с веществом, заполняющим пространство. Говорить о том, что в присутствии крупных тел пространство становится искривленным, равнозначно тому, чтобы утверждать, будто нечто может влиять на ничто. Я, например, отказываюсь поставить свою подпись под таким мнением[207].
Похоронный звон для общей теории относительности раздался в 1991 г. после эксперимента, проведенного учеными Корнуэллского университета. «Их компьютерные симуляции показали, что, если очень большая масса продолговатой формы коллапсирует внутрь себя, это приведет к образованию веретенообразной гравитационной сингулярности с бесконечной энергией (черной дыры), края которой будут простираться за пределы центрального невидимого региона. Такая голая сингулярность будет излучать в окружающее пространство бесконечное количество энергии: абсурдный результат, фатальный для общей теории относительности»[208].
Книга Ника Герберта «Квантовая реальность: за пределами новой физики — введение в метафизику и смысл реальности», возможно, является лучшим однотомным введением в предмет для обычных читателей, и в этом разделе я буду часто обращаться к ней.
Давайте начнем с простого вопроса, который фактически стоял у колыбели квантовой механики. Почему раскаленное железо светится красным? Как можно рассчитать свечение тела, нагретого до той или иной температуры?
В 1900 году, в начале нового века, Макс Планк, который вопреки совету своего учителя получил степень в области физики, а не музыки, занялся загадкой «черного тела». В качестве упрощающей предпосылки он решил, что частицы вещества не будут колебаться хаотичным образом; он принудительно ограничил их колебания частотами, подчинявшимися этому простому правил):
Е = nbf,
где Е — это энергия частицы, n — любое целое число, f — частота колебаний частицы, а b — постоянная, выбранная самим Планком. Правило Планка ограничивает частицы энергиями, которые являются целочисленными кратными величинами частоты их вибрации, как если бы энергия поступала лишь в виде «монет» с номиналом bf. Планковскую константу b впоследствии назвали «квантом действия», так как она обладает параметрами энергии и времени, известными как «действие» в классической физике.
…Планк обнаружил, что он получает то же самое голубое свечение, как и любой другой, когда b стремится к нулю. Однако, к его удивлению, если он присваивал b одно конкретное значение, его расчеты точно совпадали с экспериментом… Физики вежливо игнорировали работу Планка; хотя его расчеты давали правильный ответ, для них они были «нечестной игрой», Странное ограничение на количество энергии было совершенно чуждым для классической физики. Законы Ньютона позволяли частицам обладать любой энергией[209].
Следующий этап наступил после публикации статьи Альберта Эйнштейна о фотоэлектрическом эффекте[210].
Фотоэлектрический эффект — это простой феномен, который проявляется, когда свет попадает на очень тонкий лист металла и выбивает из него электроны. Эйнштейн доказал, что электроны вылетают из металла дискретными квантами, соответствовавшими постоянной Планка. Это означало, что помимо волновых свойств свет также обладает характеристиками частицы.