Отрывок из книги Сабины Хоссенфельдер о том, как красота направляет исследования

N+1Культура

«Уродливая Вселенная: как поиски красоты заводят физиков в тупик»

Громких открытий в физике не было уже несколько десятилетий. Максимум — экспериментальные подтверждения того, что давно предсказала теория, вроде бозона Хиггса. Значит ли это, что фундаментальная физика переживает упадок? В книге «Уродливая Вселенная: как поиски красоты заводят физиков в тупик» (издательство «Бомбора»), переведенной на русский язык Аленой Якименко, научный сотрудник Франкфуртского института передовых исследований Сабина Хоссенфельдер рассказывает, как увлечение физиков математической красотой направляет современные научные исследования, и что с этим не так. N + 1 предлагает своим читателям ознакомиться с отрывком, который посвящен фундаментальным симметриям природы и теории Великого объединения.

Сходящиеся линии

 

В последний раз теория всего была у человечества 2500 лет назад. Греческий философ Эмпедокл предположил, что мир соткан из четырех элементов: земли, воды, воздуха и огня. Аристотель позже добавил пятый, божественный элемент — эфир. Никогда больше объяснение всего не было таким простым.

В философии Аристотеля каждый элемент характеризуется двумя свойствами: огонь сухой и теплый, вода влажная и холодная, земля сухая и холодная, а воздух влажный и теплый. Изменения происходят, поскольку (1) элементы стремятся к своим «естественным местам» — воздух поднимается вверх, камни падают вниз и так далее — и (2) могут менять на противоположное по одному своему свойству зараз, если тому нет препятствий: так, например, сухой и теплый огонь может превратиться в сухую и холодную землю, а влажная и холодная вода — во влажный и теплый воздух.

Утверждение, что камни падают вниз, ибо такова их естественная склонность, не очень-то много объясняет, но то была, несомненно, простая теория, которую можно было проиллюстрировать удовлетворительно симметричной диаграммой (рис. 11).

Впрочем, даже в IV веке до нашей эры стало очевидно, что теория слишком уж проста. Алхимики начали выделять все новые и новые вещества, и теория со всего лишь четырьмя элементами не могла объяснить такого разнообразия. Однако только в XVIII веке химики поняли, что все вещества — комбинации относительно небольшого числа «элементов» (в то время думали, что их меньше сотни), которые дальше уже разложить нельзя. Наступила эра редукционизма.

А тем временем Ньютон понял, что падение камней и движение планет роднит общая причина: тяготение. Джоуль показал, что теплота — это вид энергии, как обнаружилось позднее — происходящий из движения крохотных частиц под названием «атомы». Для каждого химического элемента характерен свой тип атома. Максвелл объединил электричество и магнетизм в электромагнетизм. И всякий раз, когда прежде разрозненные эффекты получали объяснение в рамках общей теории, новые открытия и применения не заставляли себя долго ждать: приливы вызываются Луной, энергию можно использовать для охлаждения, колебательные контуры служат источниками электромагнитного излучения.

В конце XIX века физики заметили, что атомы способны испускать и поглощать только свет с определенными длинами волн, но объяснения наблюдавшимся регулярностям ученые дать не могли. Чтобы с этим разобраться, они разработали квантовую механику, которая объяснила не только атомные спектры, но и большинство свойств химических элементов. К 1930-м годам физики выяснили, что все атомы имеют ядро, состоящее из меньших частиц — нейтронов и протонов — и окруженное электронами. На стезе редукционизма это стало еще одной вехой.

Следующим шагом в истории объединения Эйнштейн примирил пространство и время и получил специальную теорию относительности, после чего свел воедино гравитацию и специальную теорию относительности, создав общую теорию относительности. В итоге возникла необходимость избавиться от противоречий между квантовой механикой и специальной теорией относительности, что привело к благополучному рождению квантовой электродинамики.

Полагаю, примерно на этом этапе наши теории были самыми простыми. Но уже тогда физики знали о радиоактивном распаде — явлении, которое даже квантовая электродинамика объяснить не могла. Ответственность за распады возложили на новое, слабое взаимодействие, добавив его в теорию. Затем коллайдеры достигли энергий, достаточно высоких для того, чтобы нащупать сильное ядерное взаимодействие, — и на физиков обрушился «зоопарк» элементарных частиц (см. вторую главу). Это временное приращение сложности быстро пресекли теория сильного ядерного взаимодействия и объединение электромагнитного и слабого взаимодействий в единое электрослабое, поскольку выяснилось, что большинство из той лавины частиц составные — собраны из всего лишь двадцати четырех частиц, которые уже нельзя разложить на части.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

5 видов женских животиков и как убрать каждый (без спортзала!) — советы тренера 5 видов женских животиков и как убрать каждый (без спортзала!) — советы тренера

Как избавиться от животика, который так многие девушки не любят

Cosmopolitan
Экстремальное вождение: 6 главных трюков с пошаговыми инструкциями и видеопримерами Экстремальное вождение: 6 главных трюков с пошаговыми инструкциями и видеопримерами

Научись делать автомобильные трюки, которые видел в кино

Maxim
Кислородная катастрофа: событие, запустившее эволюцию жизни на Земле Кислородная катастрофа: событие, запустившее эволюцию жизни на Земле

«Кислородная революция» изменила химический состав поверхности планеты

Популярная механика
7 книг для поддержания эмоциональной стабильности 7 книг для поддержания эмоциональной стабильности

Книги, которые помогут пережить испытания и продолжить идти вперед

РБК
Блок питания Блок питания

Арина Кузьмина получила диплом health-коуча и заглянула в наши тарелки

Tatler
Узнать и обезвредить: как бороться с манипуляторами Узнать и обезвредить: как бороться с манипуляторами

О видах манипуляторов и способах борьбы с ними

Cosmopolitan
Что такое edge computing и почему все внезапно заговорили о «туманных вычислениях» Что такое edge computing и почему все внезапно заговорили о «туманных вычислениях»

И стало облако туманом

Maxim
Разводы в британской королевской семье: письмо Елизаветы II Диане и cлёзы обеих Разводы в британской королевской семье: письмо Елизаветы II Диане и cлёзы обеих

Вспоминаем разводы членов британской королевской семьи

Cosmopolitan
Евгений Водолазкин: Оправдание острова. Отрывок из седьмого романа лауреата «Большой книги» Евгений Водолазкин: Оправдание острова. Отрывок из седьмого романа лауреата «Большой книги»

Отрывок из романа Евгения Водолазкина об острове, которого нет на картах

СНОБ
Елки-палки Елки-палки

Что пошло не так с стартапом по озеленению леса Maraquia

Forbes
Модель, ведьма, королева: кто такая Аня Тейлор-Джой Модель, ведьма, королева: кто такая Аня Тейлор-Джой

Рассказываем об актрисе, которая заполняет кинопрокат, стриминги и умы зрителей

РБК
Алина Фаркаш о том, как мужчины поддерживают культуру насилия Алина Фаркаш о том, как мужчины поддерживают культуру насилия

Алина Фаркаш рассуждает о том, почему мы все живем в культуре насилия

Cosmopolitan
Самые лучшие знаки зодиака по мнению астрологов Самые лучшие знаки зодиака по мнению астрологов

Считаем, что родиться под любым знаком, – это прекрасно

Cosmopolitan
Твое дело — труба! Твое дело — труба!

Чистая вода для дома: выбираем эффективный и доступный фильтр

Лиза
Мультиоргазм у женщин: 13 советов, как помочь подруге получить максимальное удовольствие Мультиоргазм у женщин: 13 советов, как помочь подруге получить максимальное удовольствие

Как помочь своей девушке испытать множественный оргазм во время секса

Playboy
Общежитие для зумеров: что такое TikTok-дома и кто на них зарабатывает Общежитие для зумеров: что такое TikTok-дома и кто на них зарабатывает

Как 15-секундные ролики о совместном быте зумеров стали новым трендом в сети

Forbes
«Моя идеальная девушка»: чего хотят мужчины «Моя идеальная девушка»: чего хотят мужчины

Как молодые холостяки представляют себе женщину, в которую можно влюбиться

Cosmopolitan
Андрей Алексеенко: «Кровеносная система» бизнеса. Почему предпринимателям нужно обратить внимание на аналитику данных Андрей Алексеенко: «Кровеносная система» бизнеса. Почему предпринимателям нужно обратить внимание на аналитику данных

Рынок аналитики данных развивается стремительными темпами

СНОБ
Протрезветь до понедельника Протрезветь до понедельника

Василий Степанов о крепости духа и крепком алкоголе в фильме «Еще по одной»

Weekend
Анкета: Алиса Брострем Анкета: Алиса Брострем

13‑летняя Алиса Брострем — модель, блогер с более 100К подписчиков

Glamour
Быт с привилегиями: чем «Городок чекистов» в Екатеринбурге отличался от других советских районов Быт с привилегиями: чем «Городок чекистов» в Екатеринбурге отличался от других советских районов

История и современность района Екатеринбурга, известного как «Городок чекистов»

VC.RU
5 неочевидных книг Стивена Кинга, которые вам стоит прочесть 5 неочевидных книг Стивена Кинга, которые вам стоит прочесть

Наслаждайтесь удивительным миром Стивена Кинга!

Популярная механика
В австралийских водах впервые заметили глубоководных длинноруких кальмаров В австралийских водах впервые заметили глубоководных длинноруких кальмаров

Ученые отметили присутствие длинноруких кальмаров Magnapinna в водах Австралии

N+1
Марина Краснова Марина Краснова

Директор по продукту ВКонтакте руководит коллективом из более 200 разработчиков

Собака.ru
9 частей вашего тела, о которых вы наверняка ничего не знали 9 частей вашего тела, о которых вы наверняка ничего не знали

Уверены, что хорошо знаете все укромные уголки вашего тела?

Популярная механика
Влететь в стену на полном ходу: как венчурные инвестиции могут навредить вашему бизнесу Влететь в стену на полном ходу: как венчурные инвестиции могут навредить вашему бизнесу

Если и запускать стартап, то обязательно на венчурные деньги

Forbes
Лучший попутчик. Правила путешествия с собакой Лучший попутчик. Правила путешествия с собакой

Для собаки путешествие — это новый мир запахов, вкусов, встреч и просторов

4x4 Club
Год выбирали одно слово: как бывший менеджер «Яндекса» разрабатывал для «Сбера» семейство голосовых помощников Год выбирали одно слово: как бывший менеджер «Яндекса» разрабатывал для «Сбера» семейство голосовых помощников

Кто стоял за разработкой голосовых помощников для «Сбера»

Forbes
«Менеджер должен признавать ошибки и не быть слишком заносчивым»: карьерные советы вице-президента Porsche «Менеджер должен признавать ошибки и не быть слишком заносчивым»: карьерные советы вице-президента Porsche

Какие качества нужны для построения успешной карьеры в автомобильной компании

Forbes
Гляжусь в тебя, как в зеркало: почему все помешались на эмпатии Гляжусь в тебя, как в зеркало: почему все помешались на эмпатии

Отрывок из книги «Лучшее в нас. Почему насилия в мире стало меньше»

Forbes
Открыть в приложении