Отрывок из книги «Уравнение Бога» — о квантовой теории

N+1Наука

«Уравнение Бога: В поисках теории всего»

Уже более полувека физики пытаются сформулировать теорию всего, которая объединила бы гравитацию, электромегнетизм, а также сильные и слабые ядерные взаимодействия. Если это удастся, мы получим ответы на фундаментальные вопросы о прошлом и будущем Вселенной. В книге «Уравнение Бога: В поисках теории всего» (издательство «Альпина нон-фикшн»), переведенной на русский язык Натальей Лисовой, профессор теоретической физики Митио Каку рассказывает, как открытия недавнего прошлого меняли наши представления о мире и почему есть основания полагать, что загадки времени и пространства поможет разрешить теория струн. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с фрагментом, посвященным рождению и первым достижениям квантовой теории.

Квантовый восход

Пока Эйнштейн в одиночку работал над новой всеобъемлющей теорией, которая вобрала бы в себя как пространство и время, так и вещество и энергию, параллельно в физике шли исследования, призванные ответить на старый как мир вопрос: из чего состоит вещество? Результатом стало создание следующей великой физической теории — квантовой.

Ньютон, завершив работу над теорией всемирного тяготения, взялся за алхимические эксперименты в попытке понять природу вещества. Высказываются предположения, что приступы депрессии у Ньютона были обусловлены его экспериментами с ртутью — известно, что это вещество ядовито и вызывает неврологические расстройства. Однако о фундаментальных свойствах вещества тогда мало что было известно, и работы первых алхимиков практически ничего не внесли в заполнение этого пробела: слишком уж много времени и энергии они тратили на попытки превращения свинца в золото.

Потребовалось несколько столетий, чтобы постепенно раскрыть тайны строения вещества. К началу XIX века химики стали находить и выделять основные элементы природы — химические элементы, которые невозможно было разложить на что-то еще более простое. Если поразительных успехов в физике в этот период добивались в первую очередь математики, то прорывные открытия в химии по-прежнему были результатом долгих часов утомительной работы в лаборатории.

В 1869 г. Дмитрию Менделееву во сне пришла идея о том, как упорядочить все элементы природы. Проснувшись, он начал сводить известные элементы в регулярную таблицу, показывая при этом, что в их свойствах наблюдаются периодические закономерности. Из хаоса химических веществ и реакций вдруг явились порядок и предсказуемость. Все 60 или около того известных элементов легко встраивались в эту простую таблицу, но в ней оставались пробелы, и Менделеев смог предсказать свойства недостающих элементов. Когда эти элементы, в соответствии с предсказанием, были реально обнаружены в лаборатории, авторитет Менделеева невероятно вырос.

Но почему химические элементы образуют такие правильные группы?

Следующий серьезный шаг был сделан в 1989 г., когда Мария и Пьер Кюри выделили новый ряд нестабильных элементов, прежде невиданных. Без всякого источника энергии радий ярко светился в лаборатории, нарушая один из самых важных принципов физики — закон сохранения энергии (принцип, согласно которому энергия не возникает ниоткуда и не исчезает). Энергия лучей радия бралась, кажется, ниоткуда. Ясно было, что без новой теории здесь не обойтись.

До того момента химики считали, что фундаментальные составляющие вещества — химические элементы — вечны, что такие элементы, как водород или кислород, бесконечно сохраняют стабильность. Но теперь они в своих лабораториях могли наблюдать, как элементы, подобные радию, распадаются на другие элементы, испуская какое-то излучение в процессе распада.

Кроме того, появилась возможность вычислить, как быстро распадаются эти нестабильные элементы, и оказалось, что время их распада может измеряться тысячами и даже миллиардами лет. Открытия Кюри помогли решить давний спор. Геологи, пораженные величественной неспешностью процессов образования горных пород, понимали, что возраст Земли должен составлять миллиарды лет. Но лорд Кельвин — один из гигантов классической викторианской физики — рассчитал, что остывание расплавленной Земли заняло бы всего лишь несколько миллионов лет. Кто из них был прав?

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«У владельцев есть искушение превратить компании в кеш-машину» «У владельцев есть искушение превратить компании в кеш-машину»

Почему Forbes выбрал первого вице-премьера Андрея Белоусова регулятором года?

Forbes
Из-за чего нас раздражают феминитивы: психологический аспект Из-за чего нас раздражают феминитивы: психологический аспект

Что о феминитивах говорит психология

Psychologies
Все важное и архиважное о фильме «Ассе» Все важное и архиважное о фильме «Ассе»

С нами остались лучшие фильмы Соловьева, они теперь выглядят еще более особенно

Maxim
10 поразительных светящихся существ 10 поразительных светящихся существ

Биолюминесценция — способность живых организмов светиться

Популярная механика
История новогодних блюд: как оливье стал первым среди равных и почему шубу носят не только женщины, но и селёдка История новогодних блюд: как оливье стал первым среди равных и почему шубу носят не только женщины, но и селёдка

Откуда же пришли наши любимые оливье и селёдка под шубой?

Популярная механика
Скифская девочка-воин из Тывы пострадала от рахита Скифская девочка-воин из Тывы пострадала от рахита

Биоархеологи исследовали останки девочки раннескифского времени из Тывы

N+1
5 самых нелепых судов на сексуальной почве 5 самых нелепых судов на сексуальной почве

Вот что может быть, если не доведешь свою подружку до оргазма

Playboy
Две диеты, мешающие вашему долголетию: что говорит наука Две диеты, мешающие вашему долголетию: что говорит наука

К чему могут привести кетодиета и вегетарианство?

Psychologies
Бык vs корова Бык vs корова

Среди ценителей гриля новый тренд - выбирать мясо молочных пород

Men’s Health
17 фильмов про суровую зиму и смерть во льдах 17 фильмов про суровую зиму и смерть во льдах

Если ты вдруг не знаешь, что посмотреть про холодную зиму

Maxim
Новогодняя диета на 7 дней: минус один размер! Новогодняя диета на 7 дней: минус один размер!

Как похудеть за неделю?

Cosmopolitan
Вика Одинцова: 50 горячих фото и личная жизнь модели Вика Одинцова: 50 горячих фото и личная жизнь модели

Если у тебя еще нет в подписках этой горячей красотки, ты многое упускаешь

Playboy
Un italiano vero Un italiano vero

Согласно данным исследования YouGov, итальянская кухня самая популярная в мире

Bones
Шесть «что будет, если...?», на которые должен ответить стартап Шесть «что будет, если...?», на которые должен ответить стартап

Что будет, если проект не зайдет или кончатся деньги?

Inc.
По одной дорожке По одной дорожке

Софья Гершевич и Анастасия Уколова – о том, как собирались на красную дорожку

Grazia
Итак, вы внутри матрицы: какую рекламную кампанию развернули создатели Итак, вы внутри матрицы: какую рекламную кампанию развернули создатели

“Матрица” стирает границы между реальностью и симуляцией — не только в фильмах

Esquire
Как правильно стрелять из снайперской винтовки: секреты мастерства Как правильно стрелять из снайперской винтовки: секреты мастерства

Какие факторы ему необходимо учесть, чтобы пуля попала именно туда, куда нужно?

ТехИнсайдер
7 привычек, которые делают месячные еще мучительнее, чем они есть 7 привычек, которые делают месячные еще мучительнее, чем они есть

Некоторые привычки могут повлиять на тяжесть и интенсивность месячных

Cosmopolitan
«Кто за главного? Свобода воли с точки зрения нейробиологии» «Кто за главного? Свобода воли с точки зрения нейробиологии»

Что нейронауке известно о взаимосвязи разума и мозга

N+1
Когда вы на грани: что такое нервный срыв и как с ним справиться Когда вы на грани: что такое нервный срыв и как с ним справиться

Что такое нервный срыв, почему он возникает и как себя проявляет

Forbes
Робот лепит роботят. Угрожают ли человечеству созданные им организмы Робот лепит роботят. Угрожают ли человечеству созданные им организмы

«Живые роботы», способные размножаться — технология будущего или конец света?

СНОБ
Шиповки или липучки: на что обратить внимание при выборе зимней резины Шиповки или липучки: на что обратить внимание при выборе зимней резины

Главная функция шипов — очень важной детали шипованных зимних шин

Популярная механика
Искусственный фотосинтез: когда ученые придумают альтернативное топливо Искусственный фотосинтез: когда ученые придумают альтернативное топливо

Исследователям удалось воспроизвести реакцию фотосинтеза в лабораторных условиях

Популярная механика
Еда будущего: что может появиться на наших столах уже к 2030 году Еда будущего: что может появиться на наших столах уже к 2030 году

Как изменится пища на нашем столе?

Популярная механика
Премия ВРАЛ: грустный рептилоид для Премия ВРАЛ: грустный рептилоид для

Торжественная церемония награждения авторов самых популярных лженаучных теорий

Популярная механика
Примесь кислорода помогла электросинтезу аммиака Примесь кислорода помогла электросинтезу аммиака

Химики исследовали влияние кислорода на реакцию получения аммиака

N+1
Физики предложили новую компьютерную модель взаимодействия нейтрино с темной материей Физики предложили новую компьютерную модель взаимодействия нейтрино с темной материей

Суперкомпьютерное моделирование взаимодействия нейтрино и темной материи

N+1
Z — значит Зендея: почему самая безукоризненная голливудская звезда заслуживает внимания Z — значит Зендея: почему самая безукоризненная голливудская звезда заслуживает внимания

Как Зендея запололнила медиа-пространство и почему стоит за ней следить

Esquire
От Налы из Лос-Анджелеса до Степана из Харькова: 5 котов, которые стали звездами Instagram От Налы из Лос-Анджелеса до Степана из Харькова: 5 котов, которые стали звездами Instagram

Когда надоели привычные лица: кошки, которые стали звездами

Playboy
«Веселое чтиво притягивает как магнит». Почему люди любят «дешевые» книги «Веселое чтиво притягивает как магнит». Почему люди любят «дешевые» книги

Не только о книгах, но и о тех, кто их покупает и читает

СНОБ
Открыть в приложении