Марианна и физика

Марианна обладала математическим талантом. Особей мужского пола это сильно раздражало. Единственным, кого из «великих гениев» математический дар Марианны не раздражал, был Альбер. Несколько раз Марианна встречалась с ним в Париже, в Сорбонне на семинарах и в приватных беседах. Когда учёные дискуссии заходили в тупик, конечным аргументом звучало: «так сказал сам Альбер». Добавлять было больше нечего. Умным было достаточно встретить хотя бы раз в жизни Альбера и поговорить с ним о «программе своей судьбы» минут пятнадцать, как жизнь преображалась. Альбер сравнил математический дар Марианны с талантом жены Эйнштейна и сподвигнул Марианну всерьёз заняться теоретической физикой. Альбер так ловко владел математическим аппаратом квантовой теории поля, мог по лагранжианам с произведениями операторов рождения и уничтожения частиц вычислить произведения Вика, сечения рассеяния по соответствующим диаграммам Фейнмана и подсказать конечные результаты в виде эффектов сверхтекучести или сверхпроводимости. Он встречался с основателями квантовой теории Вернером Гейзенбергом и Полем Адриеном Морисом Дираком, со столпом математики Анри Картаном. Но самым ценной помощью от него были яркие идеи. Марианну он натолкнул на фундаментальную проблему массы. Первоначально масса воспринималась как синоним материальности, как мера вещества, как количество элементарных форм – песчинок, атомов, кирпичиков. В Александрийском Мусейоне массы тел стали связывать с характером взаимного расположения и движения. С наступлением эпохи Возрождения интерес  к массе возобновился. Опыты Галилея вдруг продемонстрировали независимость ускоренного падения тел на землю от массы. Ньютону пришлось раздумывать о разных видах массы: инертной, «обязанной» второму закону Ньютона; активной гравитационной, пассивной гравитационной, «обязанным» закону тяготения. Благодаря открытию закона тяготения и опытам Галилея оказалось возможным приравнять инертную массу к гравитационной. Удивительным оказалось то, что уравнение Ньютона-Кеплера, основанное на простом законе тяготения, дало потрясающие результаты расчётов, по которым были открыты планеты, их спутники, по которым рассчитываются траектории современных космических полётов. Иногда ошибочно утверждают, что закон тяготения является частным случаем общей теории относительности (ОТО). На самом деле ОТО является рамочным математическим обобщением, и из неё никак вывести закон тяготения невозможно. Закон тяготения просто добавляется, вписывается искусственно в общую конструкцию. Пока ещё нет  поправок, сколько-нибудь уточняющих закон Ньютона-Кеплера и соответствующий аппарат небесной механики Лапласа. Тем не менее важнейшими подтверждениями ОТО Эйнштейна можно считать расчёты перигелия Меркурия и гравитационных линз. Гравитационное искривление пространства-времени можно взять в качестве постулата. Но принцип эквивалентности инертной и гравитационной масс в глобальном смысле не выдерживает критики: если локально в земных масштабах этот принцип и можно принять, то в космических масштабах мы сталкиваемся с существенными различиями в инертной и гравитационной массах, - например, в окрестности чёрной дыры решающую роль играет гравитационная масса, а при разбегании галактик  инертная масса явно превалирует над гравитационной. В неинерциальных системах отсчёта законы физики имеют более сложный вид. Скорость света в вакууме тоже становится переменной в зависимости от конфигурации пространства-времени и физических взаимодействий. И совсем становится очевидной необходимость пересмотра оснований ОТО в квантовых масштабах. Тут мы приходим в  совершенно иной мир с нарушенной симметрией между материей и антиматерией. Это мир Дирака. Вакуум оказывается не пустотой, а плотно упакованным бесконечным антиматериальным миром. Масса может быть отрицательной. Но и дираковский подход не раскрывает природу массы. На помощь приходит уравнение Хиггса. Инертную массу «раздают» частицам в самом начале. Но где тут гравитация? Она исключительно мала. Но всё же её как-то надо ввести. Хотя бы искусственно. Масса может быть не только отрицательной, - естественно ожидать, что она может выражаться комплексными числами. Тогда мы приходим к сверхсветовым скоростям, к тахионам. Встаёт ещё один вопрос: об эквивалентности массы и энергии (по формуле Эйнштейна или формуле релятивистской динамики). Не вызывает сомнения, что в определённых случаях масса переходит в энергию, а энергия в массу. Но это не означает принципиальной их эквивалентности. Представим, что Большого взрыва ещё не было. Был только вакуум. Пусть он квантово «кипел» - могли случайно выбрасываться флуктуации-античастицы с определённой энергией-массой. А в самом вакууме плотно упакованы частицы с отрицательной массой. Откуда взялась эта бесконечная отрицательная масса-энергия в вакууме? Если там что-то типа «отрицательной гравитации»? У частиц и античастиц есть спин – внутренний «вращательный» момент количества движения. А что это за «вращение»? Не имеем ли мы пространственно-криволинейный эффект получения или уничтожения массы в вакууме и во вселенной?
Например, вращающийся в одну сторону вихрь создаёт из вакуума массу или отрицательную массу в вакууме, порождая частицу или античастицу, а вращающийся в противоположную сторону вихрь, напротив, засасывает, уничтожает массу в микроскопической чёрной дыре, превращая её в отрицательный энергетический уровень в вакууме. Разумеется, здесь должны быть новые формулы, новые уравнения, обобщающие уравнение Хиггса. Некоторые догадки по спектру масс элементарных частиц подсказывают появление особых числовых рядов для масс, возникающих как сложные, закрученные многомерно-пространственные структуры. Но это особая геометрия. Мы приходим к новой революции в физике. Мы хотим узнать, что такое масса…
Марианна вспомнила незавидные судьбы женщин-математиков. Вспомнила Богиню Маат, индуистских богинь, Гипатию, Пандрозию,Софью Ковалевскую, Николь-Рейн Лепот, Софи Жермен, Марию Аньези, Эмми Нётер, Джулию Робинсон, Мариам Мирзахани…
А вот про себя Марианна подумала: «А вот ты счастливая, вопреки всему, наперекор всему! Ты сделала себя сама и сделала себя счастливой».