Хотя в настоящее время квантовые эффекты пренебрежимо малы, они играли важнейшую роль на начальных стадиях Большого взрыва. Ими же определяются процессы, протекающие в черных дырах. Поскольку гравитация связана с искривлением пространства-времени, квантовая теория гравитации будет теорией квантового пространства-времени. Она поможет физикам понять, из чего состоит пространственно-временная пена, упомянутая ранее.
Многообещающий подход к квантовой теории гравитации — теория струн, которую физики-теоретики разрабатывают с 1970-х годов. С ее помощью удается устранить некоторые препятствия, мешающие построить логически последовательную квантовую теорию гравитации. Однако теория струн все еще в стадии разработки: физикам пока неизвестны ни ее точные уравнения, ни фундаментальные принципы, определяющие их форму. Кроме того, есть целый ряд физических величин, значения которых невозможно вывести из имеющихся уравнений».
Признаться, когда я впервые прочитал этот «манифест “струнной теории”» в очередном номере «SCIENTIFIC AMERICAN», мне показалось, что молодые теоретики наконец-то осознали тщетность построения иллюзорного мира, принципиально непредставимого в нашей действительности. Однако похоже, что увлеченность струнными построениями еще не отошла на второй план в современной теорфизике. Вот как говорит об этом сам Малдасена:
«Представьте две копии кинофильма: одна на рулонах 70-миллиметровой пленки, другая — на DVD. В первом случае имеем дело с целлулоидной кинолентой, каждый кадр которой можно без особого труда соотнести с тем или иным эпизодом фильма. Во втором случае перед нами жесткий двумерный диск с кольцами точек, которые по-разному отражают свет лазера и образуют последовательность нулей и единиц, которую мы вообще не в состоянии воспринять. Тем не менее оба носителя “описывают” один и тот же кинофильм.
Точно так же две теории, на первый взгляд совершенно отличные по содержанию, описывают одну и ту же вселенную. DVD напоминает радужно блестящий металлический диск, а теория частиц на границе “напоминает” теорию частиц в отсутствие гравитации. Кадры фильма, записанного на DVD, появляются на экране только после соответствующей обработки битов. Квантовая гравитация и дополнительное измерение появляются из теории частиц на границе лишь тогда, когда ее уравнения правильно проанализированы».
Не правда ли, несколько странный взгляд на окружающее нас мироздание? Получается, что дополнительные физические образы проявляются инструментом матанализа, а не возникают естественным путем, как те же кванты Планка, в объективной реальности процессов излучения энергии. Тут еще надо твердо понимать, что метод аналогий аргентинского физика не является доказательным, а всего лишь иллюстрирует некоторые из его весьма неоднозначных мыслей. Впрочем, здесь есть и продолжение: «Что же означает эквивалентность двух теорий? Во-первых, для каждого объекта в одной теории должен существовать аналог в другой. Описания объектов могут быть совершенно разными: определенной частице внутри пространства может соответствовать целая совокупность частиц на его границе, рассматриваемая как единая сущность. Во-вторых, предсказания для соответствующих объектов должны быть идентичными. Например, если две частицы внутри пространства сталкиваются с вероятностью 40 %, то соответствующие им совокупности частиц на его границе также должны сталкиваться с вероятностью 40 %.
Рассмотрим эквивалентность более подробно. Взаимодействия частиц, существующих на границе, очень похожи на взаимодействия кварков и глюонов (из кварков состоят протоны и нейтроны, а глюоны создают сильное ядерное взаимодействие, связывающее кварки). Кварки обладают своего рода зарядом; его виды называют цветами, а законы их взаимодействия — хромодинамикой. В отличие от обычных кварков и глюонов частицы на границе имеют не три, а гораздо большее количество цветов.
Таким образом, голографическое соответствие — не просто новая возможность создания квантовой теории гравитации. Оно фундаментальным образом объединяет теорию струн как наиболее изученный подход к квантовой гравитации с теорией кварков и глюонов, которая является краеугольным камнем физики элементарных частиц. Более того, голографическая теория, по-видимому, позволяет составить какое-то представление о точных уравнениях теории струн. Она была придумана в конце 1960-х годов для описания сильных взаимодействий, но ее забросили, когда на сирене появилась теория хромодинамики. Соответствие между теорией струн и хромодинамикой подразумевает, что прежние усилия не пропали даром: оба описания являются различными сторонами одной и той же монеты».
Не знаю, насколько подобные призывы молодых теоретиков соответствуют действительности, но старшему поколению они более напоминают некую изощренную форму своеобразных «физико-математических заклинаний». Такую позицию полностью разделяет и Смолин, который отмечал в вышеупомянутой книге:
«Мы стоим перед парадоксом. Те теории струн, которые мы знаем, как изучать, известны как ошибочные. Те же, которые мы не можем изучить, мыслятся существующими в таких гигантских количествах, что ни один мыслимый эксперимент никогда не сможет их все опровергнуть.
Это не единственная проблема. Теория струн покоится на нескольких ключевых предположениях, для которых имеются некоторые основания, но нет доказательств. Даже хуже, после всех научных усилий, потраченных на ее изучение, мы все еще не знаем, имеется ли полная и последовательная теория, которая как раз и могла бы определяться как теория струн. Фактически, то, что мы имеем, это совсем не теория, а лишь большая коллекция приблизительна: расчетов вместе с сетью догадок, которые, если они верны, указывают на существование теории. Мы незнаем, каковы ее фундаментальные принципы. Мы не знаем, на каком математическом языке она должна быть выражена; возможно, в будущем должен быть изобретен новый язык, чтобы описать ее. В отсутствие обоих фундаментальных принципов (подтверждаемость, фальсифицируемость) и математической формулировки мы не можем сказать, что мы знаем, о чем говорит теория струн».
Существует легенда, которую я еще студентом слышал от академика Александра Ильича Ахиезера. Она гласит, что незадолго до своей кончины величайшему физику Альберту Эйнштейну удалось-таки собрать воедино в несколько формул все известные силы в окружающем нас мире. Все свои выкладки и математические выражения гениальный ученый записал в простую школьную тетрадку, которая и получила название «Завещание Эйнштейна». Великий исследователь законов природы долго размышлял над тем, стоит ли передавать современникам свое величайшее открытие, и, в конце концов, решил, что это преждевременно. Наверное, Эйнштейн вспомнил свое участие в Манхэттенском проекте, завершившемся созданием атомной бомбы, унесшей сотни тысяч жизней при бомбардировке японских городов Хиросима и Нагасаки… А может быть, его нежелание передать свои знания связано и с крахом филадельфийского эксперимента…
Завещание Эйнштейна искали очень долго, и есть вероятность, что оно до сих пор лежит в пыльных архивах какого-нибудь научно-исследовательского центра или библиотеки. Но подавляющее большинство историков считает, что если завещание Эйнштейна и существовало, то, согласно последней воле гения, оно было сожжено и развеяно вместе с его прахом над просторами Атлантики.
Киви Берд так подводит итоги «новой физики» филадельфийского эксперимента:
«Годы шли, вокруг ФЭ накапливалось все больше и больше небылиц без каких-либо реальных доказательств, однако в то же время происходили и события воистину странные. Так, физикой филадельфийского эксперимента, которая обсуждается “доктором Райнхартом” в книге Мура и Берлица, заинтересовался частный детектив Маршалл Барнс, имеющий техническое образование и значительный опыт “общественных расследований” всякого рода труднообъяснимых событий. В ходе изысканий Барнсу удалось обнаружить нечто весьма примечательное, и свои находки он представил в 1996 году на научном коллоквиуме, спонсорами которого стали биологический и физический факультеты колледжа Колумбус в Огайо.
Барнс решил выбрать в качестве главного свидетеля ФЭ не Карлоса Ачьенде с его эксцентричными и невнятными рассуждениями о НЛО, а “доктора Райнхарта”, поскольку в интервью последнего достаточно конкретно говорилось о создании оптических миражей с помощью интенсивного электромагнитного поля, которое вблизи поверхности воды вызывает диэлектрический пробой и мощные эффекты преломления света. Барнс обнаружил, что именно этот эффект весьма ярко проиллюстрирован на фотографии обложки американского учебника “Физика, том 2", где показан ускоритель частиц РВFА II исследовательского центра Sandia Labs, расположенный под водой и порождающий диэлектрический пробой воздуха над поверхностью воды. Голубовато-зеленоватое мерцание, возникающее при этом, похоже на то, что видели свидетели ФЭ при первом включении генераторов на корабле. В этом же учебнике Барнс нашел описание процессов, сопровождающих работу установки: закипание воды, ионизация воздуха, возникновение оптических феноменов (“полярное сияние”). И если допустить, что система генераторов на “Элдридже” вызвала вращение магнитного поля вокруг корабля, то окружающая морская вода предоставила неисчерпаемый резервуар для поставки электрически заряженных частиц (ионов), которые подкачивались во вращающееся поле. При таком развитии процесса и гигантском накоплении заряда диэлектрический пробой становится более чем вероятен. Как сообщается все в том же учебнике, в экспериментах физики высоких энергий вода иногда используется в качестве диэлектрика, когда требуется за короткий промежуток времени запасти большое количество энергии. Этот способ именуется “ионное решение”, и именно он применен в Sandia National Labs, где ускоритель синтеза PBFA II помешен в резервуар с соленой водой.
На воспроизведение подобных физических опытов у Барнса, конечно, не было ни средств, ни возможностей, однако он отыскал другое, значительно более дешевое доказательство принципиальной возможности установки “защитных оптических миражей”. Исследователь решил поискать материал, который преломлял бы свет вокруг предмета таким образом, чтобы создавалась иллюзия его прозрачности. К своему удивлению, Барнс достаточно быстро такой материал нашел — это промышленно изготовляемая пластмасса, именуемая "дифракционной пленкой". Когда через эту пленку смотришь на предмет с близкого расстояния, он выгладит полупрозрачным, если же расстояние увеличивать, то постепенно предмет размывается и исчезает практически совсем.