В поисках единой теории
Стивен Вольфрам — британский учёный, чья работа над собственной версией «теории всего» длится более двух десятилетий. Несмотря на изначальный скепсис научного сообщества, его идеи постепенно привлекают всё больше внимания.
Что такое «Теория всего» и почему она нужна?
«Теория всего» — это гипотетическая концепция, цель которой — объединить фундаментальные взаимодействия в единую непротиворечивую модель. Главный вызов современной физики — несовместимость двух её столпов: квантовой механики и общей теории относительности.
Квантовая физика описывает мир дискретным, состоящим из мельчайших неделимых частиц (квантов), включая гипотетические гравитоны. Она даже допускает, что время может быть иллюзией, возникающей лишь для внутреннего наблюдателя. В свою очередь, теория относительности Эйнштейна постулирует непрерывное, плавное пространство-время, где гравитация — это геометрическое искривление, а не переносимое частицами взаимодействие. Это фундаментальное противоречие между дискретным и непрерывным — современное воплощение древних парадоксов, подобных апориям Зенона.
Идея Вольфрама: Вселенная как вычислительный процесс
Хотя изложение Вольфрама часто кажется сложным, его центральная идея элегантна. Он предлагает рассматривать Вселенную как математический объект, который непрерывно вычисляет сам себя по определённым простым правилам.
Этим объектом является математический гиперграф — структура из вершин (точек) и связей (рёбер) между ними. Согласно модели, наша Вселенная началась с простейшего состояния (возможно, даже с одной точки) и начала эволюционировать, многократно применяя к себе некий базовый алгоритм. В результате этого процесса «самовоспроизведения» по правилам возник сложнейший гиперграф, который мы воспринимаем как пространство, материю, энергию и физические законы.
Вольфраму удалось показать, что из эволюции таких гиперграфов могут естественным образом возникать уравнения как квантовой механики, так и теории относительности — подобно тому, как из простых алгоритмов вырастают сложные фрактальные узоры.
Ключевые следствия и спорные моменты
Концепция Вольфрама приводит к нескольким радикальным выводам:
1. Природа реальности: Вселенная — это, в своей основе, математика. Подобные взгляды разделяют и другие современные мыслители, например, Макс Тегмарк.
2. Дискретность и непрерывность: Вольфрам даёт оригинальный ответ на древний вопрос. Пространство фундаментально дискретно (состоит из «кирпичиков»), но эти элементарные единицы стремятся к бесконечной малости из-за расширения Вселенной. Поэтому на макроуровне мир кажется нам непрерывным, и теории, построенные на непрерывности, прекрасно работают. Это напоминает погоню Ахиллеса за черепахой — мы постоянно приближаемся к фундаментальной дискретности, но никогда не можем её «поймать» измерениями.
3. Проблема времени: Одно из главных расхождений с общепринятой физикой — трактовка времени. У Вольфрама время — это не часть пространственно-временного континуума, а последовательность шагов вычисления Вселенной. Оно однонаправлено и необратимо, что требует пересмотра некоторых аспектов теории относительности, что и вызывает сопротивление научного сообщества.
4. Мультивселенная: Если Вселенная — это результат действия одного правила, логично предположить существование других миров с иными правилами. Однако Вольфрам считает, что в нашей Вселенной реализованы все непротиворечивые варианты, а наше восприятие лишь выхватывает из этого бесконечного разнообразия ограниченную часть.
Наследие и перспективы
Стивен Вольфрам известен не только этой теорией, но и как создатель вычислительной системы Wolfram Alpha. Этот проект перекликается с мечтой математика Давида Гильберта о том, что все знания можно вывести чисто математически. Теория Вольфрама — шаг в этом направлении, предлагая фундаментальное математическое описание реальности.
Примет ли научное сообщество эту смелую и сложную теорию — вопрос открытый. Как отмечают некоторые физики (например, Нима Аркани-Хамед), истинная теория всего может сделать пространство и время вовсе не фундаментальными понятиями. Тем не менее, подход Вольфрама, ставящий во главу угла вычисления и математические структуры, представляет собой уникальную и мощную попытку ответить на главные вопросы мироздания.
Обратите внимание: По словам Стивена Хокинга, внеземные цивилизации и путешествия во времени более вероятны, чем существование Бога.
Мой научно-философский проект
Наука Физика Ученый Теория Длинная статья
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: "Теория всего" от Стивена Вольфрама: краткое и понятное объяснение.