2. Снять шелуху пространства и геометрии

                Для разыскания истины необходимо раз в жизни,               
                насколько это возможно, всё поставить под сомнение.
               
                Рене Декарт, XVII век   

               
                Геометрия — ничто, но лишь коллективная организация         
                возникающей материи.
               
                Фотини Маркопулу, XXI век



Именно такую революционную точку зрения на роль пространства и времени во Вселенной выдвигает гречанка по происхождению и физик по призванию Фотини Маркопулу в своей короткой, но ёмкой статье «Пространство не существует, а вот время может существовать»:

«По-моему, ПОРОЧНОЕ ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ ЭТО ТО, ЧТО ПРОСТРАНСТВО РЕАЛЬНО. Я полагаю, что принципиально не существует не время, а пространство, геометрия и гравитация. Квантовая теория гравитации будет без пространства, но со временем. Мы можем выбросить пространство, но сохранить время — игра стоит свеч» [1].

И квантовая теория поля, на которой базируется физика элементарных частиц, и общая теория относительности, на которой основана теория гравитации Эйнштейна, относятся к низкоэнергетическим теориям. Как мы выяснили в предыдущей главе, каждая из них действует в своих специфических типах пространства и времени. При этом теория гравитации Эйнштейна работает только в макромире и не работает в микромире, в квантовом мире чудес. Почему?

Может, потому что теория квантовой гравитации должна относиться к высокоэнергетическим теориям, при энергиях масштаба Планка, порядка 10^22 МэВ, что на 20 порядков выше, чем в субатомной физике. По пути к этим фантастическим энергиям лежит фазовый переход, который отделяет мир с пространством, мир с понятиями «здесь» и «там», мир с локальностью, от мира, где пространство вовсе не существует. Нет ни пространства, ни размерности пространства, ни локальности, ни понятий «здесь» и «там».

Как твёрдый лёд при высоких энергиях, выше 0 градусов Цельсия, исчезает и превращается в жидкую воду, а вода при температурах выше 100 градусов закипает и превращается в пар, так и пространство при высоких энергиях исчезает и превращается в некую нелокальную сеть, мир без пространства, где всё связано со всем. Это и есть искомый фазовый переход.

Так, в низкоэнергетической гидродинамике система описывается с использованием понятия «волны». В высокоэнергетической квантовой молекулярной динамике понятие «волн» исчезает.  Аналогичным образом если в низкоэнергетической физике существуют понятия пространства, геометрии, локальности, то в высокоэнергетической физике их нет.

«Разумно ожидать, что квантовая гравитация будет следовать аналогичной схеме. То, что мы в настоящее время знаем, — низкоэнергетическая теория, — аналог гидродинамики. Мы ищем фундаментальную теорию – аналог квантовой молекулярной динамики. Так же, как нет волн в молекулярной теории, мы, скорее всего, не найдём геометрических степеней свободы в фундаментальной теории. По аналогии с известной физикой мы должны ожидать, что квантовая теория гравитации не будет геометрической теорией.

Я ДОЛЖНА ПОДЧЕРКНУТЬ, ЧТО ОТСУТСТВИЕ ГЕОМЕТРИИ НЕ ОЗНАЧАЕТ ДИСКРЕТНУЮ ИЛИ НЕЧЁТКУЮ ГЕОМЕТРИЮ. Это означает, что большинство основных аспектов геометрии, например, ПОНЯТИЯ «ЗДЕСЬ» и «ТАМ» ПЕРЕСТАЮТ ИМЕТЬ СМЫСЛ. На самом деле, мы сталкиваемся с отсутствием геометрии в традиционных вариантах квантовой гравитации. Квантование общей теории относительности приводит к квантовой суперпозиции всех геометрий. Однако суперпозиция всех геометрий — это ничто как геометрия. <…>

ЧУДОВИЩНОСТЬ того, что мы только что создали, заключается даже не в отсутствии разумного понятия «тут» и «там» — самого основного аспекта геометрии. Это также НЕ ИМЕЕТ ПОНЯТИЯ РАЗМЕРНОСТИ. Мы только называем это «квантовая геометрия», как комбинация из двух слов, хотя и понимаем, что нас кто-то дурачит и вводит в заблуждение, ибо мы не постигаем этого» [1].

Если в теории суперструн квантовая гравитация и Великое Объединение всего и вся ищутся на путях создания новых размерностей, дополнительных шести измерений пространства, то в теории геометрогенезиса квантовая гравитация ищется на пути полного отказа от пространства с его размерностями! Нет ни пространства, ни геометрии! Вопреки Эйнштейну с его тягой к геометризации всего и вся, на научной арене появляется фундаментальная негеометрическая физика.

Процесс перехода от фундаментальной теории квантовой гравитации без геометрии к известной геометрической физике Фотини Маркопулу называет геометрогенезисом:

«Сценарий геометрогенезиса прост. ПРИ ВЫСОКОЙ ЭНЕРГИИ, или в ранней Вселенной, НЕТ ПОНЯТИЯ ГЕОМЕТРИИ ИЛИ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ЛОКАЛЬНОСТИ. Система может быть описана в терминах микроскопических квантовых степеней свободы, которую мы назовем микро-материя или — µатерия  (µatter) для краткости. Это не наша обычная материя. По тем же соображениям, что мы не ожидаем наличия геометрии в масштабах, на двадцать порядков превышающих возможности нашего измерения, мы также не ожидаем, что материю можно будет найти в целости в масштабах квантовой гравитации. При более низких энергиях, или когда Вселенная остывает, система динамически располагается вблизи основного состояния. Это и есть геометрия плюс фаза материи, с обычным веществом и симметриями, которые характеризуют геометрию нашей Вселенной де-Ситтера» [1].

В высокоэнергетической фазе исчезает пространство, исчезает размерность, исчезает локальность, исчезает материя, исчезает геометрия:

«ГЕОМЕТРИЯ — ЭТО КРАТКИЙ СПОСОБ ОПИСАТЬ СИММЕТРИИ СИСТЕМЫ. Предпосылка геометрогенезиса в том, что СИММЕТРИИ, КОТОРЫЕ ОПРЕДЕЛЯЮТ ГЕОМЕТРИЮ, ВОЗНИКАЮТ ПРИ НИЗКИХ ЭНЕРГИЯХ» [1].

Но если исчезает пространство, то что же тогда остаётся? Во-первых, остаётся Время как фундаментальная сущность мироздания. ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ВРЕМЯ высокоэнергетической фазы является прародителем геометрического времени низкоэнергетической фазы, когда и появляется геометрия:

«Проблема появления геометрического времени такая же, как и проблема появления пространства и геометрии. «Время не существует» — это относится к геометрическому времени. Отбирая у геометрии фундаментальность, мы можем провести различие между геометрическим и фундаментальным временем, которое открывает возможность того, что ЕСЛИ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ВРЕМЯ — ЭТО СИММЕТРИЯ, ТО ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ВРЕМЯ РЕАЛЬНО. <…>

БЕЗВРЕМЕНЬЕ ОТНОСИТСЯ ТОЛЬКО К ГЕОМЕТРИЧЕСКОМУ ВРЕМЕНИ, а не к микроскопическому фундаментальному времени. ФУНДАМЕНТАЛЬНОЕ ВРЕМЯ СУЩЕСТВУЕТ, зато ПРОСТРАНСТВО, ГЕОМЕТРИЯ и ГРАВИТАЦИЯ НЕ СУЩЕСТВУЮТ» [1].

Сильный вывод!

Во-вторых, вместо пространства, его геометрии и сущей в пространстве материи появляется некая загадочная «динамическая сеть квантовых отношений», которая служит прародителем, истоком как пространства, так и материи:

«Таким образом, мы можем использовать динамическую сеть квантовых отношений для описания Вселенной без геометрии. Нет необходимости назначать любые геометрические свойства сети, — это можно просто рассматривать КАК ПРОЦЕССОР КВАНТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ» [1].

Итак, нежданно-негаданно  из океана неизведанного бытия всплывают 3 фундаментальных кита мироздания:

1) Время,
2) динамическая сеть квантовых отношений и
3) квантовая информация, которую обрабатывает некий процессор квантовой информации. 

Мир, основанный на динамической сети квантовых отношений — каков он? Кто забросил в мировой океан бытия этот квантовый невод? Какие неожиданные подарки готовит нам эта Вселенская Сеть?


Продолжение следует:  http://www.proza.ru/2017/01/20/1600
На главную: http://www.proza.ru/2017/02/08/668


Примечания:

1. Геометрогенезис, или Рождение геометрии континуума: http://www.proza.ru/2017/01/05/991