Рубрика: Математика

( Май 2021, idb.kniganews )

Прямо сейчас в фундаментальных основах физики уже начали происходить воистину гигантские по своей значимости перемены. Практически никто, правда, этого пока не замечает…

Одна из самых поразительных особенностей в творческих способностях человека – это формировать окружающую реальность своими ожиданиями. Вообще говоря, именно так – через материализацию идей или «уплотнение голографических мыслеобразов» – происходят все процессы творения в природе. Но одно дело знать это теоретически, и совершенно другое – наблюдать непосредственно, как происходят подобные вещи в реальной жизни множества людей, начавших сосредоточенно думать об одном и том же…

Понятно, наверное, что для содержательных наблюдений тут нужны определённые навыки и терпение, ибо происходят такого рода процессы весьма и весьма небыстро. Но вот когда и терпения, и общих знаний о наблюдаемом предмете достаточно, тогда удаётся не только отчётливо увидеть ход перемен в картине реальности, но и наглядно продемонстрировать это всем интересующимся.

Чем мы, собственно, сейчас и займёмся – на интереснейшем примере Больших Перемен, уже начавших происходить в фундаментальных основах физики.

Примерно три года тому назад здесь был опубликован большой аналитический материал под названием «Природа самообмана в точных науках» . Суть этого текста сводилась к двум важнейшим идеям. Во-первых, наша фундаментальная физика сама себя завела в тупик, сделав неверный выбор основ и утратив способности открывать нечто действительно новое.

Во-вторых же, главное, исправлять ошибки самообмана удобнее всего через крутой разворот фундаментальной науки в сторону «физики тут». Иначе говоря, через уход от Стандартных моделей «экстремально малого и экстремально большого» (физики частиц высоких энергий и космологической теории инфляции) на направление переформулировки базовых основ в терминах физики волн, вихрей и квазичастиц конденсированной материи.

Ещё три года назад подобные идеи воспринимались учёными мейнстрима как нечто странное и возмутительное, а громко озвучивать их в научных аудиториях и публичных заявлениях решались, разве что, лишь те из именитых диссидентов-физиков, для кого важнее сохранять верность поискам научной истины, нежели репутацию «авторитетного светила».

Ныне, однако, эти возмутительные идеи уже не только отчётливо звучат в выступлениях научных светил, придерживающихся вполне конформистских взглядов, но и начинают понемногу влиять на реальную перестройку фундаментальных основ…

При этом, коль скоро происходят подобные вещи сразу во множестве разных мест, очень постепенно и без громких заявлений для прессы, то ни широкая публика, ни даже научная общественность в массе своей этого пока не замечают. Проявить же столь важный процесс перемен и сделать его по сути самоочевидным/необратимым помогают аккуратные подборки и сопоставления событий, происходящих всюду фактически одновременно, но без явных взаимосвязей друг с другом.

Здесь, в частности, в качестве наглядной иллюстрации будет рассмотрено пять таких событий за несколько последних месяцев – статей и видеолекций от совершенно разных известных людей, работающих в мейнстрим-науке полностью независимо друг от друга. «Независимо» в общепринятом смысле этих слов, по крайней мере. Потому что на самом деле – если смотреть глубже – не только учёные, но и все мы тут взаимосвязаны очень тесно…

Читать «Большие перемены в фундаменте» далее

( Январь 2021, idb.kniganews )

Очередной текст из цикла материалов о том, как Большая Наука заплутала в лабиринте сложных проблем, не замечая простых, понятных даже детям ответов. Причём именно эти ответы, что интересно, указывают прямой – и он же самый короткий – путь к постижению реальной картины. Начало см. тут.

В первой части сериала, можно напомнить, наука была сильно озадачена трудным вопросом о том, какой из трёх теоретически возможных вариантов для геометрии вселенной реализован на самом деле в природе. Неожиданно же простой – и наиболее верный – ответ выглядит так, что во вселенной одновременно и гармонично реализованы все три эти возможности.

Более того, поскольку речь шла простоты ради только о геометрии непрерывных пространств, то сказано было далеко не всё. Например, абсолютно никак не освещёнными оказались проекции той же самой формы в области другие – фрактально-дискретной геометрии и ультраметрических пространств. Где математика также допускает непротиворечивые и очень стабильные решения, а потому и они тоже реализованы глобально в природе.

Об этих любопытных вещах на стыке геометрии и теории чисел рассказ, однако, удобнее сделать несколько позже, опираясь на базу «простых ответов» об устройстве материи. Поэтому здесь и сейчас речь пойдёт именно об этом.

В не менее трудном для науки вопросе о том, что лежит в основах материи – или иначе, «Что такое частица?» – ситуация с большими сложностями при выборе решений выглядит несколько иначе. Здесь разных и массово принятых в мейнстриме ответов не только много, но и имеется согласие, что все они определённо относятся к одному и тому же объекту – частице материи в природе. Главная же проблема заключается в том, что никто не знает, как свести все эти по-своему полезные, но по отдельности явно неполные и плохо сочетающиеся друг с другом ответы к одному красивому и понятному в своём устройстве целому…

В конечном итоге, что примечательно, и здесь удаётся обнаружить ответ не только внятный, но и в основах своих простой настолько, что его можно объяснить хоть детям. Однако обстоятельства, из-за которых наука наша этот простой ответ как бы «не видит», оказываются весьма нетривиальны, таинственно запутаны и для понимания своего требуют глубоких внимательных разбирательств.

В целях данного сериала, впрочем, углубление в подобные расследования определённо не фигурирует. Здесь задача в том, чтобы ограничиться лишь общими формулировками «простых ответов» и предоставлением ступеней, по которым учёные к этим ответам сумели успешно прийти. И это не оговорка. Ибо многие из правильных и красивых ответов для фундаментально важных вопросов на самом деле науке уже известны. Но по некоторым НЕ-научным причинам озвучивать их официально не принято.

Здесь, однако, ничто не мешает озвучить это неофициально. Для того, как минимум, чтобы все, кого подобные вещи интересуют, имели представление о реальных достижениях фундаментальной физики, а не только о том, что пишут на данный счёт в энциклопедиях и научно-популярной прессе.

С прессы, кстати, имеет смысл и начать. Недавний обзор в известном веб-издании Quanta Magazine целиком посвящён именно интересующему нас вопросу: «Что такое частица?» (What Is a Particle? By Natalie Wolchover. Quanta Magazine. November 12, 2020).

И поскольку веб-журнал этот не только известный, но и действительно качественный, в статье QuantaMag вполне адекватно отражено всё существенное. Как то, что наука на сегодня имеет предложить в качестве неполных ответов на данный вопрос. Так и те многочисленные загадки в природе частиц, для которых учёные честно признают, что ответов они не знают.

Ну а ещё с опорой на данную публикацию удобно выявить и продемонстрировать такие достижения науки, которые практически никогда в подобные обзоры не попадают. Хотя именно из-за этих опускаемых деталей вся картина никак и не складывается в стройное единое целое. Но чтобы отчётливо увидеть и распознать умалчиваемое, необходимо представлять себе историю вопроса. Или быть в теме, как ещё выражаются…

Читать «Частица – это что? (Простые ответы для трудных вопросов: 2)» далее

( Ноябрь 2020, idb.kniganews )

Науке для реального прогресса и развития жизненно необходимо инакомыслие. С одной стороны все – даже учёные «официальные лица» – это вроде бы понимают. А со стороны другой, однако, с инакомыслием в науке принято всячески сражаться – будь то открыто или тайно.

ОБНОВЛЕНО в сентябре 2021. Добавлены ссылки на новые тексты в тему.

Хотя неудержимый прогресс технологий для всех очевиден и неоспорим, мало кто задумывается над тем фактом, что основа практически у всех, даже самых передовых достижений на удивление древняя. Ибо все эти новые гаджеты и роботы, транспортные средства и чудесные приборы медицины, высокоскоростной мобильный интернет и так далее – всё это плоды фундаментальных открытий физики, сделанных свыше полустолетия тому назад.

Для учёных специалистов этот странный факт, конечно же, прекрасно известен. Вот только объяснять и интерпретировать его принято очень по-разному. Согласно одной из распространённых точек зрения, к примеру, никаких великих открытий в физике больше не происходит по той причине, что практически всё фундаментально важное для повседневной жизни наука уже открыла.

Именно в таком ключе, к примеру, регулярно выступает и пишет книги известный американский теоретик и популяризатор науки Шон Кэрролл. И примерно об этом же можно прочесть в свежем эссе «Размышляя о конце физики» от другого авторитетного теоретика Роберта Дейкграафа, нынешнего директора IAS, Института передовых исследований в Принстоне («Contemplating the End of Physics,» by Robbert Dijkgraaf. Quanta magazine, November 24, 2020 ).

Но есть, однако, на ту же самую проблему и в корне иная точка зрения. Согласно которой никакого прогресса в фундаментальной физике давно нет по той причине, что именно так с некоторого момента в нашей истории стали устраиваться научные дела – решительно отвергая всё новое, если оно не вписывается в систему уже утвердившихся фундаментальных теорий и догм. Иначе говоря, рубить и давить всё, что посягает на священные устои…

В сжатом и концентрированном виде эта точка зрения изложена, к примеру, в открытом письме-манифесте, опубликованном несколько лет назад на страницах британской газеты The Guardian большой международной группой из нескольких десятков авторитетных и всемирно известных учёных ( We need more scientific mavericks, The Guardian, 18 March 2014 ).

Письмо их было озаглавлено «Нам нужно больше инакомыслящих в науке» и звучало как своего рода воззвание интеллектуалов к широкому обществу. Суть же манифеста сводилась к констатации уже известного нам факта – в фундаментальной науке на протяжении последних десятилетий практически не происходит никаких действительно важных открытий.

Авторы воззвания, однако, не только уверены, что дело тут вовсе не в «в конце физики», но и вполне отчётливо видят истинные причины происходящего. А кроме того, пытаются донести до общества, что очевидная стагнация в области фундаментальных теорий – это однозначно плохо для нашего всеобщего развития и благополучия. А потому ситуацию явно необходимо выправлять…

Большая беда с наукой, говорится в письме учёных, происходит уже довольно давно, отсчитывая примерно с 1970 года. Если прежде исследователи в массе своей имели доступ к достаточно скромным фондам финансирования, но при этом могли использовать их по своему усмотрению, то на рубеже 1960-1970-х годов утвердилась в корне иная схема для организации научных работ.

Политические государственные структуры очень ощутимо и эффективно взяли под свой контроль практически все академические секторы исследований. Важнейшими инструментами такого контроля стали предварительное рецензирование публикаций и более жёсткое финансирование работ в соответствии с заранее выбранными приоритетами «национальной политики».

По этой схеме неординарные новаторские разработки чаще всего отвергаются экспертами ещё на этапе рецензирования, а финансовые ресурсы выделяются в массе своей лишь на такие исследования, что лежат в рамках уже утвердившихся теорий. Соответственно, те предложения и идеи, что при отборе были отвергнуты, обычно оказываются для науки утраченными.

Иными словами, ныне большая наука, управляемая менеджерами, напрочь утратила вкус и нюх к непредсказуемому. Из 500 важнейших научных открытий XX века практически все были сделаны до 1970 года. По сути, все они бросали вызов доминирующей в ту пору мейнстрим-науке. И по сегодняшним меркам, наиболее вероятно, все эти разработки были бы зарублены уже на самом начальном этапе рождения. Как естественное следствие, в теоретической науке фактически перестали происходить неожиданные вещи…

Завершается воззвание такими словами:

Когда-то инакомыслящие играли в научных исследованиях важнейшую роль. Это их работа, на самом деле, определила то, каким был XX век. Сегодня мы должны научиться вновь, каким образом их поддерживать. И предоставить новые возможности для непредсказуемого будущего – как социального, так и экономического. И нам нужны влиятельные союзники. Быть может, читатели могли бы тут помочь?

Самое же интересное, что в лечении этой большой беды науки реально могут помогать читатели. Отыскивая, собирая, читая и массово распространяя, к примеру, общедоступную (пока) литературу о таких больших или даже воистину великих открытиях учёных, что означают подлинную революцию в устоявшихся взглядах фундаментальной науки.

По отмеченным выше причинам все эти открытия были «закрыты» для дальнейшей разработки усилиями рецензентов, администраторов и менеджеров. Однако это вовсе не означает, что о них следует всем забыть. Мы все – распространяя знания в массах – имеем возможности и влияние предоставить этим важным достижениям новые шансы на разработку…

Далее, в частности, будет представлена большая подборка аннотированных ссылок – на аналитические статьи, рассказывающие о десятках именно такого рода открытий. Или иначе, о всевозможных табу, догмах, ересях и диссидентах-еретиках в науке как посюсторонней религии.

Читать «Табу, догмы и ереси в науке как религии» далее

( Ноябрь 2020, idb.kniganews )

Глубоко внутри у каждого человека есть базовые знания о том, как устроен мир. По некоторым причинам общество и традиции постоянно мешают тому, чтобы мы эти знания вспомнили. Не факт, что это правильно…

В последних числах октября один из лучших в интернете сайтов о новостях передовой науки, онлайн-журнал Quanta Magazine, опубликовал большущий и в высшей степени показательный материал о последних достижениях физиков-теоретиков (The Most Famous Paradox in Physics Nears Its End. Quanta Magazine, October 29, 2020 ).

Публикация в целом посвящена знаменитейшей из загадок теоретической науки – информационному парадоксу чёрных дыр. Особое же внимание рассказчика сфокусировано на том, как ныне наиболее проницательным из учёных через постижение математических свойств этих странных объектов – чёрных дыр космоса – удаётся сводить в единую согласованную картину пространство и материю, квантовую физику и гравитацию, информацию и эволюцию вселенной.

Есть там у теоретиков уже почти всё, короче, – кроме одного-единственного. И вот именно в этом единственном как раз и сконцентрирована «высшая степень показательности» данного научно-популярного обзора…

Наиболее ёмко и доходчиво, пожалуй, этот важнейший аспект сформулирован на той же веб-странице, где опубликована статья. Но только не собственно в её тексте, а в нижеследующем подразделе для обсуждения и комментариев читателей. Где один из комментаторов подытожил суть в таких выражениях:

Ни единого слова о том мире, что мы видим вокруг. Ни единого упоминания, к примеру, о тех или иных новых формулах, которые в точности описывали бы тот или иной снимок окружающей нас вселенной. Постоянно повторяющиеся на разные лады признания учёных в том, что «и здесь ответа мы не знаем». Воистину чудный пример тех выдающихся глубин, на которые способно нырять человеческое воображение. Ну а в результате – вместо плоского как океан пространства – мы обрели плоскую вселенную в виде одной ломаной линии. Вот это да!

Сразу же надо оговориться, что столь нелицеприятные слова оценки звучат ощутимым диссонансом со всеми прочими комментариями. Традиционно восхваляющими статью и её автора за обстоятельный и доходчивый для простых смертных рассказ о таких эзотерических достижениях науки, в которых, если по-честному, практически никто и ничего не понимает.

Простая и неоспоримая правда жизни такова, однако, что самый строгий из комментаторов прав тут по сути дела во всём. В независимости от того, понимает это широкая публика или нет, сами учёные-теоретики, разрабатывающие данную область науки, прекрасно и отчётливо осознают, что у них нет ни малейших представлений о том, как же пристёгивать богатую и содержательную математику их открытий к тому реальному миру, который нас окружает.

Ибо вселенная наша, фактически, существует совершенно отдельно от той абстрактно-математической вселенной, которую плодотворно и вроде бы как успешно – в терминах формальной согласованности картины – осваивают теоретики фундаментальной физики.

Понятно, что так быть не должно. Но именно так оно, к сожалению, тут есть. Причём довольно давно. Информационному парадоксу чёрных дыр, к примеру, считай уже полвека. И хотя принято считать, что никто не знает, как исправлять столь грустную ситуацию с полным отрывом теории от реальности, на самом деле это совершенно не так.

Очень многие из грамотных учёных наверняка знают, как это лечится. Но знают, так сказать, лишь на подсознательном уровне. Потому что на уровне сознания активно-бытового любые шаги по оздоровлению и наведению ясности тут отчётливо означают посягательство на догмы, условности и прочие священные традиции храма науки. Неизбежный конец научной карьеры это означает, короче говоря.

И судя по сильно затянувшемуся научному кризису, психологический барьер оказывается здесь настолько мощным, что самостоятельно преодолеть его сообщество учёных уже просто не в состоянии.

Но есть тут, однако, один оригинальный и по-детски наивный способ помочь. Способ, подсказанный психологией, нейрофизиологией и сюжетом из раннего периода в истории науки…

Читать «Простые ответы для трудных вопросов: Форма пространства» далее

( Октябрь 2020, idb.kniganews )

Нобелевскую премию не раз присуждали диссидентам от политики и/или литературы — достаточно вспомнить имена Александра Солженицына и Иосифа Бродского, Чеслава Милоша или Гао Синцзяня. В области физико-математических достижений, однако, выбор лауреатов-теоретиков всегда отчётливо тяготел к архиконсервативным взглядам, дабы не подрывать идейные позиции устоявшейся «точной науки». Ныне эта давняя традиция очевидно нарушена…

Все, кто интересуется делами науки, уже наверняка наслышаны, что Нобелевской премией по физике в 2020 году решено наградить троих учёных  — за их теоретические и экспериментальные достижения в изучении космологических черных дыр. Половину премии — по теоретической линии — получает знаменитый математический физик Роджер Пенроуз, а остальное разделено поровну между экспериментаторами-наблюдателями в лице астрономов Райнхарда Генцеля и Андреи Гез.

Как сформулировано Нобелевским комитетом в официальном представлении, Пенроуз награжден за «открытие того, что образование черных дыр является точным предсказанием общей теории относительности», а Генцель и Гез — за «открытие сверхмассивного компактного объекта в центре нашей галактики».

Теоретик Роджер Пенроуз значительно старше астрономов-наблюдателей — в следующем году ему исполняется 90 лет. А собственно работа по черным дырам, за которую его ныне награждают, была проделана учёным в середине 1960-х. То есть свыше полувека тому назад…

Однако подобные факты из биографий нобелевских лауреатов уже давно не являются чем-то странным и удивительным. Куда более странно то, что Пенроуза вообще наградили. Невзирая на его известные научные дела и идеи, все последние десятилетия развиваемые учёным в отчётливо перпендикулярном, а нередко и вообще в противоположном направлении – относительно того, что общепринято в научном мейнстриме.

О сильно неортодоксальных, скажем так, взглядах и теориях Пенроуза в области систем искусственного интеллекта или квантового устройства сознания наверняка известно многим. Не раз и с подробностями рассказывалось об этом и на страницах сайта kiwi-arXiv. В частности, можно упомянуть тексты «Игры, в которые играет Пенроуз»  и «Главная тайна Со-знания» .

Но вот о «перпендикулярных» взглядах Пенроуза на современную космологию с её теорией инфляции, на квантовую физику с её копенгагенской интерпретацией и на теорию струн с её множеством невидимых дополнительных измерений – обо всём этом пишут и говорят значительно меньше. Поэтому имеет смысл привлечь здесь один из текстов параллельного проекта kniganews, носящий название «Три Фэ от Пенроуза» и рассказывающий именно про это – в специфическом контексте Sci-Myst, то есть «научно-мистического расследования в масштабе реального времени».

Читать «Премия для диссидента, или Три «Фэ» от Пенроуза» далее