Ключевые идеи книги: Кратчайшая история времени. Высший замысел. Стивен Хокинг, Леонард Млодинов

Smart Reading, 2020

Этот текст – сокращенная версия книги Стивена Хокинга и Леонарда Млодинова «Кратчайшая история времени. Высший замысел». Только самые ценные мысли, идеи, кейсы, примеры. О книге «Кратчайшая история времени» Стивена Хокинга и Леонарда Млодинова – это знаковая книга для научной литературы. В течение нескольких лет после появления бестселлера «Краткая история времени» читатели просили автора изложить сложные идеи доступным языком, чтобы широкий круг читателей мог с ними ознакомиться. Здесь собраны ключевые понятия, рассказывающие о будущем Вселенной и природе пространства и времени, о черных дырах и развитии теории относительности, о квантовой механике и роли Бога в творении. Книга, написанная живым языком, проясняет темы оригинала. В нее добавлены объяснения последних достижений науки – от теории струн до обзора фундаментальных взаимодействий и попыток создания объединенной теории. В частности, в ней отражены результаты наблюдений спутника COBE и телескопа «Хаббл». Зачем читать • Ознакомиться с историей классической физики через великие открытия, заблуждения, эксперименты. • Убедиться, что восприятие реальности определяется особенностями человеческого разума, который научился постигать себя. • Сопоставить «картину мира» с «объективной реальностью» и осознать ограниченность нашего восприятия. Об авторах Стивен Хокинг – английский физик-теоретик, космолог и астрофизик, писатель, директор по научной работе Центра теоретической космологии Кембриджского университета. Прославился работой, связанной с теоремами гравитационной сингулярности. Теоретически предсказал выделение черными дырами излучения, которое названо излучением Хокинга. Соединил общую теорию относительности с квантовой механикой. Основоположник квантовой космологии. Занимает 25-е место в списке величайших британцев всех времен. Леонард Млодинов – американский писатель. Имеет степень доктора философии в области теоретической физики Калифорнийского университета в Беркли. Автор пяти бестселлеров по версии The New York Times. Два из них написаны в соавторстве с физиком Стивеном Хокингом: «Кратчайшая история времени» и «Высший замысел». Читал лекции в Калифорнийском технологическом институте, как аналитик писал статьи для журналов The Wall Street, Forbes. Был одним из сценаристов телесериала «Star Trek: Следующее поколение».

1. Становление и крах классической картины мира

Наука понимает закон природы как правило, выведенное из регулярных наблюдений и позволяющее делать прогнозы. Если прогноз опровергается, то пересматривается и закон. Законы устанавливают количественную связь между явлениями и обычно записываются математическими формулами. Научная картина мира — это взаимосвязанная система законов. Основные «философские» вопросы науки:

1) Существует ли первоисточник законов? (Бог?)

2) Существуют ли исключения из законов?

3) Единственный ли существует комплект законов?

Первые два вопроса взаимосвязаны, но не взаимообусловлены: существование Бога возможно без чудес (Бог Ньютона — часовщик, подкручивающий механизм вселенной).

Наука начинается с наблюдений закономерностей и попыток установить естественные законы: с того момента, как люди обнаружили цикличность лунных затмений и перестали объяснять их прихотью богов, мы говорим о зарождении науки.

Вопрос о законах тесно связан с вопросом, откуда взялся этот мир. С VI века до н. э. греки предполагали происхождение мира из какой-либо первостихии — воды, воздуха, эфира. Из этих предположений развивается в итоге гениальная догадка Демокрита об атомах.

Собственно физических законов греки открыли немного. Физический закон опирается на результаты наблюдений и устанавливает постоянную связь явлений. Таковы теория Пифагора о связи между длиной струны и высотой звука и три закона Архимеда — правило рычага, закон плавучести и равенства угла падения и угла отражения. В основном греков интересовало не «как», а «почему»: не владея научным методом и не придавая ценности эксперименту, они искали не общие законы, а умозрительные принципы.

Мощное влияние на развитие европейской науки оказал Аристотель, строивший физику на интеллектуальных и даже эстетических принципах: началом в его концепции выступал Перводвигатель, светила двигались по круговым орбитам, тела «предпочитали» состояние покоя, а если падали на Землю, то с постоянной скоростью. Поскольку это противоречило наблюдениям, Аристотель объяснил ускорение при сближении с Землей «ликованием». Чувства и разум приписывались объектам и много позднее: даже в XVII веке Кеплер утверждал, что планеты сознательно исполняют предписанные им законы движения.

На основании геометрических вычислений Аристарх (III век до н. э.) установил, что Солнце намного больше Земли, а потому предположил, что Земля вращается вокруг Солнца. Звезды он также считал далекими солнцами. К этой теории вернулись лишь в XVII веке: Кеплер, Коперник и Галилей в результате наблюдений заложили основы научной физики и астрономии. Галилей проводил эксперименты с падающими предметами и видел задачу науки в установлении количественных связей между явлениями. Понятие «Закон» сформулировано в том же в XVII веке Декартом, предшественником Ньютона: он объяснял все явления из движения объектов, обладающих определенной массой. Закон, по мнению Декарта, исполняется всегда и везде. Декарт также поставил вопрос об «исходных условиях»: чтобы определить развитие системы, нужно знать не только законы, но и первоначальное состояние.

Окончательный облик классическая картина мира принимает в трех законах Ньютона:

1) Покой оказывается не универсальным, как у Аристотеля, состоянием, а частным случаем равномерного движения.

2) Воздействием силы объясняется (и количественно увязывается с массой) не скорость, а ускорение.

3) Действие равно противодействию.

Эти три закона описывают огромное количество явлений видимого мира и отнюдь не «отменяются» последующими открытиями, но корректируются и дополняются. Это высшая точка классической физики, но здесь уже обозначаются и проблемы классической науки.

Во-первых, Бог в этой картине удерживается лишь волей Ньютона: через сто лет Лаплас произнес знаменитое «Государь, я не нуждаюсь в этой гипотезе». Лаплас также сформулировал принцип научного детерминизма: для данного состояния Вселенной в конкретный момент времени существует комплект законов, позволяющий полностью определить как будущее, так и прошлое ее состояния. Но без Бога система законов нуждается в постоянной коррекции в связи с новыми открытиями, и это уже нельзя препоручить «часовщику». Классическая строгость рушится.

Конец ознакомительного фрагмента.