Transcription
Я думаю, это слишком часто встречается в физике. Люди, которые считают определенную область очень красивой математикой и поэтому полагают, что она должна быть верна для физического мира. И существует большая ветвь, и, возможно, мне не следует быть достаточно грубым, чтобы упомянуть, что это за основная ветвь в этой области, но существует теория струн. >> [смех] >> Я действительно имею в виду теорию струн. Существует много мнений, что это должно быть основой физики, потому что это такая красивая математика. И я говорю, что это совсем не хороший ориентир. Просто потому, что вы думаете, что математика красива в определенных аспектах, конечно. Но это само по себе не хороший ориентир. >> [аплодисменты] >> Ну, большое спасибо, и для меня огромная честь быть здесь и говорить с Роджером. Я думал, что начну с того, что, когда я был студентом, я начал изучать физику в Манчестере в 1992 году, кажется. И одна из первых книг, которую я прочитал, чтобы подготовиться к обучению на бакалавра физики, была «Новый разум императора». И я думаю, что мы можем поговорить о сознании позже, но две вещи, которые действительно запомнились мне, это то, что книга дала мне мою картину, мою стандартную картину квантовой механики, которую я всегда носил с собой. Но также она впервые, я думаю, заставила меня задуматься о математической красоте. И я так ярко помню, как читал о том, как вы описываете комплексные числа и тот факт, что математика красива. Итак, не могли бы вы немного рассказать об этой идее, что математика — это прекрасная вещь, и что у математиков есть эстетическое чувство? Ну, я думаю, что то, что побуждает людей заниматься математикой, безусловно, я имею в виду, красота. Но это особый вид красоты, который, я полагаю, обладает чистотой, которую вы не найдете в других областях. Я имею в виду, много вещей красивы, но они как бы сложны и произвольны в некотором смысле. Но что так особенного в математике, так это то, что она имеет очень, я не знаю, как подобрать правильное слово, чтобы описать это, но она первозданна, я думаю, слово, которое можно использовать. Это очень чистый вид красоты. И некоторые люди просто не чувствуют этого. Я думаю, это правда. Я не думаю, что стоит грубить людям, которые не видят красоты в математике. Я нахожу, что иногда бывает наоборот, находить людей, которые видят красоту в математике, что, возможно, немного странно. Так что я тоже нахожу себя немного странным в этом отношении. Так что я не уверен, что могу ответить на ваш вопрос. Я имею в виду, в этом предмете, безусловно, есть красота, и именно она побуждает математиков заниматься математикой. Или она часто побуждает физиков заниматься математикой. И тогда это, безусловно, предмет, который, видите ли, когда я учился в школе, ну, я должен сказать, что это было, когда я был в Канаде, потому что во время войны мы с семьей переехали и жили в Канаде, как бы уходя от войны, что было хорошо в других отношениях. Но, в любом случае, нет, это было прекрасное время в Канаде, и я помню, что я не очень хорошо справлялся с тестами по математике. И я просто нет, я не получил очень высоких оценок вообще. Я получил низкие оценки. Но один из учителей был очень проницательным, и он понял, глядя на мои работы, что я не то чтобы очень глуп, а очень медлителен. И мне потребовалось много времени. Я думаю, я просто плохо знал таблицы умножения. Мне приходилось каждый раз их вычислять, понимаете. Но я знал, как их вычислять, поэтому считал, что этого достаточно. И поэтому я не знал мгновенно, как это сделать. И я думаю, он был очень хорошим учителем, и он понял, что если мне разрешат взять столько времени, сколько я захочу, и я помню, как сидел на уроке, а потом был перерыв, и я смотрел в окно, и я видел, как все эти люди веселятся за окном, а я все еще корпел над этим тестом. И, возможно, даже в конце, они, что бы ни шло после перемены, иногда я просачивался и туда. Но тогда я справлялся очень хорошо. Я получал высокие оценки, за 90%. В то время как раньше я получал, знаете ли, 30% или что-то в этом роде. Провал. Так что он понял, что я просто медлителен. Но я думаю, что это было медленно в странном смысле, потому что я знал идеи, но я не мог, даже тогда, возможно, не знал, сколько будет 7 * 7, или, вероятно, это было довольно легко, потому что это немного более отличительно, чем некоторые другие. Но, нет, я не очень хорошо справлялся даже с арифметикой. И мы как раз перед началом разговора говорили о Дираке. Так что вы очень хорошо знали Дирака, и я помню, как Дирак говорил, что красивая математика часто используется природой. Но я помню, как читал «Дорогу к реальности», и вы в некоторой степени не согласны с этим, что природа не обязательно выбирает самую красивую математику. >> Я думаю, трудно сказать, понимаете. Я имею в виду, вы находите это красивым, когда это работает впоследствии, но вы можете не понимать, почему, потому что иногда красота проявляется гораздо позже. И вы действительно видите, как все эти вещи складываются так, как вы никогда раньше не видели. Так что вы не можете судить об этом на ранней стадии, чтобы увидеть, какая математика применяется к физике. Мы еще не знаем. Я имею в виду, мы знаем некоторые вещи, которые, безусловно, привлекают меня в том, как математика применяется к физике, это очень красивая область математики, и я думаю, что это правда. Но тогда другие люди работают над вещами, которые мне совсем не кажутся красивыми. Может быть, это важно в других отношениях. Это может быть просто сложно. Я не знаю. Я думаю, на ваш вопрос нет прямого ответа. Итак, вы не думаете, что красота обязательно является руководством к законам природы, которые не обязательно должны быть красивой математикой? Я думаю, это вводящее в заблуждение руководство, понимаете. Вас привлекает, и вы думаете, я думаю, это слишком часто встречается в физике. Люди, которые считают определенную область очень красивой математикой и поэтому полагают, что она должна быть верна для физического мира. И существует большая ветвь. Возможно, мне не следует быть достаточно грубым, чтобы упомянуть, что это за основная ветвь в этой области. Но существует теория струн. >> [смех] >> Я действительно имею в виду струны. Существует много мнений, что это должно быть основой физики, потому что это такая красивая математика. И я говорю, что это совсем не хороший ориентир. Просто потому, что вы думаете, что математика красива в определенных аспектах, конечно. Но это само по себе не хороший ориентир. Как >> Итак, я думаю, в этом проблема. Как вы заинтересовались физикой? Ну, я заинтересовался физикой довольно странным образом, я думаю. Видите ли, я изучал математику в университете в Лондоне, в Университетском колледже Лондона. И я помню, как поехал навестить своего брата, который в то время занимался физическими исследованиями в Кембридже. И я поехал навестить его по какой-то причине. Я забыл точно, почему. И я слышал эти выступления по радио, которые давал Фред Хойл. Где он говорил. Первое было о солнечной системе или что-то в этом роде. Становилось все шире и шире. А потом он говорил о космологии в последнем. И он сказал что-то, чему я не совсем поверил, понимаете. И я сказал своему брату: «Смотри, я не совсем поверил тому, что говорил Фред». И он сказал: «Ну, я тоже не знаю. Я пойду сяду за стол, там сидит человек, который даст тебе ответ». И это был Деннис Шайама. Он сидел один, что было необычно, один за этим столом. И я сел и объяснил ему свою маленькую проблему. И он сказал: «Ну, я не уверен в этом. Я пойду спрошу Фреда». Фред Хойл, это был. И [фыркает] так, эм, но дело в том, что, видимо, я произвел впечатление на Денниса. И он подумал, что это действительно довольно интересный вопрос, который я поднял. Почему галактики исчезали одна за другой, когда они двигались быстрее света? Так что я подумал: «Нет, они не исчезали. Вы всегда будете их видеть, но они будут постепенно угасать, понимаете». И это был довольно простой аргумент, чтобы понять, почему они это делали. Но, видимо, Фред немного ошибся. И он сказал: «Нет, это неправильно». Потому что он был, он был сторонником теории стационарной Вселенной в то время, когда говорил Фред. >> Ну, видите ли, Деннис был большим сторонником стационарной Вселенной. Нет. Видите ли, одним из моих больших восхищений Деннисом было открытие микроволнового фонового излучения. Это излучение, которое пронизывает всю Вселенную на определенном этапе. И это микроволновое фоновое излучение было обнаружено. И это показало, действительно, что модель стационарной Вселенной должна быть ошибочной. И Деннис, когда он, видите ли, он читал лекции о модели стационарной Вселенной. У него были большие экраны, и он говорил, какая она замечательная. И когда выяснилось, что это неправильно, он прочитал эти лекции. И на первом слайде было написано: «Я был неправ». Я очень гордился Деннисом. Поскольку, я имел в виду, я очень следовал за ним в стационарной Вселенной. Я был последователем этого. И когда он изменил свое мнение, я подумал, что это демонстрирует правильное отношение к науке. Когда вы видите, что вы неправы, вы признаете, что вы неправы. Абсолютно. И я подумал, что это действительно впечатляет. Итак, мы Упомянули теорию струн раньше. И все смеялись над этим. Но в плане попытки найти более глубокую теорию, скажем, квантовую гравитацию. Тогда что вы думаете об этой попытке? Ну, вы пытаетесь потерять это, думая так. Я думал, ну, это должна быть квантовая гравитация. Но поскольку у вас должно быть что-то чрезвычайно асимметричное во времени. Так что, возможно, квантовая гравитация — это очень своеобразная теория, которая асимметрична во времени. И я провел несколько лет своей жизни, думая так. А потом я изменил свое мнение. Это не ответ. >> [смех] >> Но это было мое решение. Квантовая гравитация должна быть очень своеобразной асимметричной во времени теорией. И Большой взрыв — это квантовая гравитация, которая имела эту забавную, я говорю, должна быть асимметричной во времени, потому что Большой взрыв был таким особенным. И все сингулярности в черных дырах и все такое очень, очень общие. Они совершенно разные. Те, что в черных дырах, очень, очень сложные, с конформной кривизной, стремящейся к бесконечности. Становятся совершенно дикими, и эти русские выяснили, что они могли бы выглядеть, применяться и так далее. Нет, я принял все это. Ничего похожего на то, каким был Большой взрыв. Так что есть что-то очень своеобразное в Большом взрыве. Он не похож ни на одну другую сингулярность. О, это верно. Потому что, вероятно, самые модные подходы в данный момент — это так, подходы, такие как так называемое эмерджентное пространство-время, где вы, по сути, представляете квантовую механику как базовую структуру и пытаетесь увидеть, как пространство-время возникнет из некоторой лежащей в основе теории. Это может быть сеть кубитов или что-то еще. >> В конце концов, я пережил эту фазу. Вы? Потому что, потому что это то, что большинство, не большинство, но многие физики скажут сегодня. Безусловно, с работой над черными дырами и парадоксом информации черных дыр и так далее. Так почему вы, почему вы, скажем так, выросли из этого? Я думаю, дело в том, чтобы понять, что это не проблема квантовой гравитации. Вот в чем дело, понимаете. Потому что это не, я имею в виду, если бы это было так, вы бы не получили этой огромной асимметрии. И она прямо у вас перед глазами. Это не тонкость. Ее не может быть прямо у вас перед глазами. Но мое решение — думать, что квантовая гравитация — это очень странная теория, которая асимметрична во времени. Ну, в конце концов, я пережил эту фазу, боже мой, и подумал: «Нет, нет, это не ответ». Так что мой ответ — это то, во что люди до сих пор с трудом верят, должен сказать. Даже несмотря на то, что есть несколько замечательных новых доказательств. Вы знаете об этом. Это новые доказательства — эта молодая леди, которая в Йоркширском университете или где-то там. Она была там. И она сделала замечательное открытие. Совсем недавно, пару лет назад. Это огромное кольцо в небе. Очень, очень далекие галактики, которые образуют это красивое круговое кольцо. И еще одно, которое представляет собой большую дугу, и она показала мне, что это, вероятно, действительно круг, тоже. Не совсем тот же центр. Это кольцо и эта дуга. И теперь она нашла третье. Так что же делают эти огромные кольца? Откуда они берутся? Они настолько велики, что в стандартной космологической модели нет времени для чего-либо. Они должны быть прямо перед, ну, перед Большим взрывом. И это не то, что думают люди. Не должно быть ничего до Большого взрыва. Но тогда я сказал: «Ха-ха, это приятно, потому что моя теория говорит, что было что-то до Большого взрыва». >> [смех] >> Так что я очень заинтересован в ее идеях. >> [смех] >> Мы хорошо поболтали после этого. Нет. Нет. Итак, по сути, есть ли способ объяснить за пару минут, как идея, как наша Вселенная расширяется, темная энергия движет этим расширением и доминирует над ним. Так что стандартная космологическая модель заключается в том, что это продолжается вечно, и в какой-то момент наступает тепловая смерть. Так как же это соотносится с новым, скажем, эоном? Абсолютно удивительные галактики. Ключевой момент связан с массой. Как мне это сформулировать? >> [фыркает] >> Видите ли, метрика пространства-времени — это вещь, которая имеет 10 компонентов. В любой точке есть 10 чисел, которые определяют, какова метрика. Искривленное пространство геометрии Эйнштейна нуждается в этой вещи, которая называется метрикой. И метрика имеет 10 компонентов. Теперь девять из этих 10 компонентов, я бы действительно сказал, что девять независимых соотношений 10 компонентов описывают, что делает световой конус. Световой конус говорит вам, что делает свет. Так что, вы видите, вы следуете за вспышкой света здесь, по мере развития времени, она становится сферой, которая выходит наружу, и это световой конус. Теперь это 9/10, 9/10 геометрии пространства-времени. Что осталось, 10-я часть? Оставшаяся 10-я часть — это одно число. Это число получается путем объединения двух самых известных формул физики 20-го века. Одна из них, конечно, формула Эйнштейна E = mc², энергия и масса эквивалентны. Другая — формула Макса Планка E = hν или HF. Энергия — это частота. Так что это говорит вам, что масса и частота эквивалентны. Так что, если вам нужны часы, это частота. Другими словами, чтобы иметь масштаб времени или масштаб пространства, что, по сути, одно и то же, вам нужна масса. Если у вас нет массы, у вас нет масштаба. Так что это ключевой момент. Где у вас нет массы? Ну, одно место, где, вероятно, нет массы, — это отдаленное будущее. Почти фотоны. Это сложнее, чем это, но это основная история. Что там есть? Есть еще и гравитационные волны. У них тоже нет массы. Фотоны. Они просто выходят. У них нет массы. Так что в отдаленном будущем нет массы. Так что в некотором смысле оно забывает, насколько оно велико. Как насчет Большого взрыва? Это другое место, где вы забываете массу, потому что энергия настолько огромна. Чем ближе вы подходите к Большому взрыву, тем менее важной становится масса частиц. Они фактически безмассовые по совершенно разной причине. И поэтому они безмассовые при Большом взрыве, они безмассовые в отдаленном будущем. Так что ключевая идея в том, что в обоих концах у вас нет массы. И поэтому геометрия — это геометрия конформной физики, конформная геометрия, которая является очень красивой геометрией. Я играл с ней, когда еще не поступил в университет. Геометрия кругов и тому подобного. Теперь это действительно прекрасный вид геометрии. У вас нет масштаба, но большое и маленькое эквивалентны. Но углы важны, и тому подобные вещи. Так что скорости важны, я полагаю, но у вас на самом деле нет масштаба. И тогда, если у вас нет масштаба, где у вас нет масштаба? При Большом взрыве, в отдаленном будущем. Так что я говорю, что Большой взрыв — это на самом деле чужое отдаленное будущее. Это эон, я называю это эоном, космическим эоном. Наш космический эон начался с Большого взрыва. Он заканчивается, в некотором смысле, отдаленным будущим. И тогда вы рисуете картину, которая растягивает Большой взрыв, сжимает отдаленное будущее, и у вас получается красивая картина всей истории Вселенной. И тогда вы можете прикрепить ее к другой картине. Она, как правило, такая же, как и предыдущий эон. И в предыдущем эоне были галактики, скопления галактик и все такое. И время от времени, в отдаленном будущем предыдущего эона, будут скопления галактик, врезающиеся в черные дыры. Эти огромные черные дыры будут сталкиваться друг с другом. Огромный всплеск гравитационной энергии проходит через это. Это одна из вещей, которая проходит, гравитационные волны. Они проходят, и, возможно, производят эти замечательные кольца, которые Алексия Лопес, это имя этой молодой леди, которая сделала это замечательное открытие, произвела кольца. Я никогда раньше об этом не думал, но когда я услышал о ее кольцах, я сказал: «Боже мой, я должен был об этом подумать. Это хороший эффект, который предсказывает эта теория. Я должен был подумать, что это хорошее предсказание». Я никогда не делал предсказания, но это своего рода ретроспективное предсказание, понимаете, исходящее от нее, ее открытия этих замечательных колец. И поэтому, в этой картине, вы не требуете какого-то объединения между квантовой механикой и гравитацией. Так вы представляете пространство-время как фундаментальное? >> Это не так. Видите ли, это на самом деле не квантовое. Это совершенно другая перспектива. Я не говорю, на самом деле квантовая механика — это возмущение в этой картине. Это очень классическое. И я думаю, людям это не нравится. Они думают: «О, это должно быть квантово-механическое». Я тоже так думал. Но это отклонение от этого взгляда. Это говорит о том, что Большой взрыв не является квантово-механическим. Он происходит из-за того, что он конформный. Потому что масса потеряна. Как только вы потеряли массу, у вас есть конформная картина. И тогда Большой взрыв очень похож на отдаленное будущее. Это, на самом деле, настолько похоже, что наш Большой взрыв является продолжением отдаленного будущего предыдущего эона. Так что нет никакой теории в этой картине, которая лежит в основе общей теории относительности, скажем так. Общая теория относительности — это базовая теория, назовем ее так. >> Вы бы сказали, что это результат, результат обобщения ее. Но это не значит, что она квантована. Нет. Так что это не квантовая общая теория относительности. Видите ли, в этом разница. Я думаю, люди говорили: «О, ну, вам придется квантовать ОТО, прежде чем вы сможете объяснить Большой взрыв». Это совершенно другая картина. Это обобщение в том смысле, что вы рассматриваете пространство-время в более широком спектре конформного пространства-времени. И вы говорите: «Ну, конформная геометрия — это немного более глубокая картина». И масса дает вам масштаб, но масса важна только позже или раньше. До Большого взрыва, когда вы возвращаетесь в отдаленное будущее предыдущего эона, или после Большого взрыва, как мы сейчас. Но был этот этап перехода от одного к другому, когда масса не была важна. Она более или менее исчезла. Чтобы продолжить просмотр этого видео, нажмите на ссылку в верхнем левом углу или в описании ниже. С бесплатной пробной версией вы можете наслаждаться полным выступлением и тысячами других. Спасибо, что вы часть этого разговора.