Меню

"Новая физика" Стивена Вольфрама

Стивен Вольфрам - культовая фигура в программировании и математике. Он создал проект Wolfram Alpha, где тестируются нестандартные алгоритмы обработки комплексных баз данных. Он также отвечает за другой проект, Mathematica, онлайн-систему, используемую учеными всего мира.

В апреле 2020 года Вольфрам запустил Физический проект Вольфрама, представляющий собой попытку разработать новую физику для изучения нашей вселенной. По сути, речь идет о создании парадигмы, основанной на альтернативных методах измерения данных наблюдений. Идея заключается в том, что есть определенный набор простых правил, применимых к фундаментальным «блокам» окружающего нас мира.

Какой смысл «новой физики»?

Зачем нужна новая парадигма в физике? В конце концов, у нас уже есть две чрезвычайно успешные, а главное, рабочие теории. Это общая теория относительности - теория гравитации и фундаментальной структуры Вселенной, а также квантовая механика, вроде как поясняющая мир на на уровне субатомных частиц и их взаимодействий. Недостаточно?

Новая физика Стивена Вольфрама

По Вольфраму, ситуация более сложная, нежели кажется на первый взгляд. Да, у нас есть приблизительное понимание о том, как работает гравитация для таких объектов, как звезды и планеты, и даже для людей, но мы, откровенно говоря, не представляем гравитацию при чрезвычайно высоких энергиях или на примере микрокосмоса.

Дело в том, что общая теория относительности «разрушается», когда мы пытаемся экстраполировать ее принципы на квантовый мир. Возникло даже целое направление поиска теории квантовой гравитации, которая, по задумке ученых, должна объединить ОТО и квантовую механику. Но проблема в том, что нет в том числе ясного понимания о целесообразности такой физической теории.

В настоящее время наиболее популярный подход в области квантовой гравитации - теория струн. Она активно разрабатывается в течение последних 50 лет, однако профессиональные физики достаточно скептически оценивают теоретические потуги своих коллег. Тем более, что сами приверженцы «струнного» подхода разочаровываются в своих теоретических потугах.

Чем отличается подход Вольфрама?

Вольфрам пытается предложить альтернативу теории струн. Он переосмысливает сам подход, используя теорию графов.

Примерно так, как работают социальные сети:

Графический мир Вселенной

Предложение Вольфрама состоит в том, что вселенная может моделироваться аналогичным образом. Он предполагает, что цель физики - разработать правила, которым подчиняется универсальный граф.

Ключом к его предположению является то, что достаточно сложный граф выглядит как общая геометрическая закономерность. Например, представьте себе куб и граф, которые похожи друг на друга.

Общая геометрическая закономерность по Стивену Вольфраму

Вольфрам утверждает, что такие графы напоминают поверхности и объемы: добавьте множество узлов и соедините их соответствующим количеством линий, и вы создадите своего рода сетку. Методологически пространство — тоже своего рода сетка, объединяющая ряды узлов (галактики и скопления).

Как сложные сетки узлов могут помочь в проекте согласования общей теории относительности и квантовой механики? Дело в том, что последняя имеет дело с дискретными объектами и дискретными свойствами. Общая теория относительности, с другой стороны, рассматривает вселенную как континуум, а гравитацию - как непрерывную силу.

Если мы строим теорию, выглядевшую как ОТО, но которая начинается с дискретных структур, то перспективы согласования обеих теорий начинают выглядеть более многообещающими. Тогда нам потребуется геометрия, похожую на ту, которая используется в ОТО, но основанная на графическом представлении мира.

Графическая Вселенная

Таким образом, подход Вольфрама — это восстание против Эйнштейна и Хокинга. Но, в отличие от последних, математик не стремится к известности и публикациям в журналах по академической физике. Последние его работы были напечатаны еще 40 лет назад.

Тем не менее, проект примечателен по трем причинам.

Во-первых, у Вольфрама широкая внеакадемическая аудитория, и он делает много для популяризации подхода, который защищает. «Струнники»,, во всяком случае, возлагают на него большие надежды.

Во-вторых, Вольфрам предлагает тщательный пошаговый путь от базовых принципов теории графов к общей теории относительности. Да, это займет некоторое время, однако позволит быстрее освоиться с методологией, минуя академическую бюрократию.

В-третьих, проект запущен с исходным «открытым кодом», к нему могут подключаться все желающие, а не только монополисты на «научную истину».

Добавил:Всеволод Гордиенко Дата:2020-04-25 Раздел:Астрономия