Новое время - 5

               

               «Мандарины» и «апельсины» большого Космоса.

История Большого Космоса, в отличие от «околоземного» не имеет ясной и организованной картины взаимодействия основных сил – квантовой механики и классической гравитации.  Причем, та и другая сторона естественным образом в природе существуют, причем очень полезны друг другу, но не уживаются вместе и сосуществуют в отрыве друг от друга.
И почему?
Потому что законы квантовой физики и классическая теория гравитации основаны на разных принципах и потому работают по разным правилам.
История сама по себе печальная!
И это при всем том, что гравитация пронизывает космос везде. Она, как вода, обтекает все космические тела, обладающие массой. Однако, в отличие от воды, имеет свойство ослабевать вместе с удалением от объекта, создающего это притяжение.
Что касается квантовой механики, то это совершенно иной мир - фантастический, не проявляемый себя открыто и в отличие от гравитации, его скорее всего можно сравнить с легким летучим воздухом, а не с тяжелой инертной водой. Иными словами, квантовая механика – это мир, который существует вокруг нас на микроскопическом уровне атомов и субатомных частиц.
Итак.

***

Квантовая механика.
Свое настоящее название она получила 14 декабря в 1900 году, благодаря творческому порыву немецкого физика Макса Планка, который на заседании Берлинского физического общества впервые в истории произнес слово «квант». Собственно, с этого знаменательного момента в науке, во-первых, появилась принципиально новая отрасль знаний, а во-вторых, была заложена идея о том, что энергия получается и поглощается дискретными «квантами».
То есть, если говорить простыми словами, то слово «дискретный» не такое уж и страшное и в переводе с латинского означает «прерывистый» или, что еще проще, «разделенный». В общем и целом, в просторечье, например, для гуманитариев вполне подошло бы слово «частями» или «порциями».
Что касается самого понятия «квантовая механика», то немецким физикам Вернеру Гейзенбергу, Максу Борну и Паскуалю Йордану потребовалось еще немало лет для того, чтобы в 1925 году на свет появился новый раздел физики, изучающий поведение материи и энергии на микроскопическом уровне, где проявляются необычные свойства, отличные от классических.

***

Закон Всемирного тяготения.
В 1666 году английским ученым Исааком Ньютоном был открыт закон всемирного тяготения, который описывал взаимодействия между телами в рамках классической механики.
О чем он говорил?
О том, что два тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой. Причем, чем больше масса тел и чем ближе они друг к другу расположены, тем сильнее притяжение. И этим правилом многое объяснялось, например падение предметов на землю, движение планет и небесных тел, приливы и отливы, а также формирование звезд и галактик. То есть для своего времени он был супер инновационным.
Согласно легенде, закон Ньютона был открыт ученым в то время, когда он наблюдал за падающим в саду под действием силы яблоком.
Но как бы этот закон ни был хорош, он имеет границы применимости и справедлив только для больших объектов, которые взаимодействуют с телами много меньшего размера.
В современных условиях значимость закона Всемирного тяготения умоляется еще и тем, что он описывает гравитационное взаимодействие в рамках классической механики.

***

Теория относительности Эйнштейна.
В 1915-1916 годах Альберт Эйнштейн предложил миру новую теорию относительности, которая описывала тяготение или гравитацию как проявление геометрии пространства-времени. То есть, согласно этой теории, гравитация возникает не как сила, которая распространяется в пространстве-времени (четвертое измерение), а как искривление самой геометрии пространства под воздействием массы. Долгое время физики лелея подобную мысль были убеждены, что гравитация, как и иные силы, должна быть квантовой, что означало бы существование гипотетических частиц – гравитонов, переносчиков гравитационного взаимодействия.
Однако, на самом деле никаких доказательств подобного состояния на просторах космического пространства не выявлено. А по сему гравитация и по сей день представляет собой универсальное фундаментальное взаимодействие между телами, обладающими массой. Причем, в случае слабого гравитационного взаимодействия оно описывается теорией тяготения Ньютона, а в общих случаях, то есть, когда речь идет об экспериментах в большом Космосе – общей теорией относительности Эйнштейна.

***

Мир в простоте.
То есть для гуманитариев и для людей, живущих за границами гипотетической атмосферы научного мира, куда проще понять настоящее в его натуральном проявлении. А именно, что маленький мандарин шлепается на землю сам, самостоятельно по закону всемирного тяготения Ньютона, а крупный апельсин, может быть, и отрывается от земли, но только если его кто-то хорошо и с силой подкинет его вверх.
Это одно!
А второе – с какой целью мы пытаемся прорваться в большой Космос?
Разве при современном мировоззрении мы способны чем-то дорожить, что-то сохранять, оставлять чистое и светлое после себя?  История околоземного космоса не оставляет и малой надежды на то, что мы изменимся и научимся беречь то, что нам даровано Небесами.
Сегодня главная мечта современных ученых – это создание единой теории, которая могла бы объединить все три теории в одну. Но ни одно из открытий настоящего дня не только ни приблизило человечество к желаемому результату, а напротив, привело запутанный и извилистый путь в тупик.

***
Гравитационная запутанность.
Почти романтическое и одновременно почти мистическое выражение - квантовая запутанность. Но на самом деле на доступном для всех языке речь идет всего лишь о связи, при которой две частицы становятся единым целым даже если разнести их по разным концам галактики.
Как это?
Объяснять долго!
Но для физиков это утверждение стало своего рода ясным и четким критерием для оценки всех трех имеющихся теорий.
Они - физики наделялись, что если гравитация на самом деле создает такую связь (запутанность) между частицами, то она однозначно является квантовой. При этом имелось в виду, что классическая физика стара как мир и подобных кренделей не выкидывает.
И что в итоге?
В итоге в 2023 году группа теоретиков решила заново проверить все расчеты, связанные с квантовой запутанностью или в данном конкретном случае с гравитационной запутанностью. Что в общем одно и тоже! И ко всеобщему удивлению оказалось, что будь то гравитационная запутанность или иначе квантовая, она абсолютно ничего не доказывает и даже вовсе не уникальна.

***

Ведь главная сенсация эксперимента проявилась в другом. А именно в том, что даже обычная классическая гравитация может при определенных условиях создавать квантовые связи между частицами. И это больная и большая ахиллесова пята квантовой запутанности. Теперь ни один ученый, обнаруживший в эксперименте квантовую запутанность, не может с полной уверенностью сказать, что он открыл квантовую гравитацию.
И все почему? Потому что результат двояк и может трактоваться как в пользу старой классической теории, так и в пользу новой квантовой.
Однако, судя по всему, гонка за квантовой гравитацией, которая по современным научным предвидениям откроет прямую и широкую дорогу в необитаемый мир звезд, планет и галактик, преобразит большой Космос и превратит его в доступный материковый оазис, не остановится, а только перейдет на новый более сложный уровень. А это значит, что «мандарины» Ньютона и «апельсины» Эйнштейна еще долго будут востребованы Отцами науки.

***
И напоследок.
Как-то нобелевский лауреат, американский физик и одновременно создатель единой теории электрослабого взаимодействия Стивен Вейнберг (1933-2021 гг.) сказал:
- Чем больше Вселенная становится нам понятней, тем более она кажется нам бессмысленной.
И к чему бы это?