Нереальная реальность. Путешествие по квантовой петле (Ровелли) - страница 73
Поэтому физики-теоретики только радуются, когда обнаруживают конфликт подобного типа, ведь он открывает исключительные возможности. Вопрос стоит так: можем ли мы сконструировать концептуальный каркас, совместимый с тем, что мы узнали о мире из обеих теорий?
Для понимания того, что такое квантовое пространство и квантовое время, нам надо еще раз глубоко пересмотреть наш способ восприятия окружающей действительности. Нужно заново осмыслить основы наших представлений о мире подобно тому, как это сделал Анаксимандр, который понял, что Земля висит в пространстве и что понятий «верх» и «низ» в космосе не существует, или подобно Копернику, который понял, что мы движемся по небесам с огромной скоростью, или подобно Эйнштейну, который догадался, что пространство-время деформируется, как моллюск, а время по-разному течет в разных местах… Еще раз повторю: в поисках целостной картины мира, сохраняющей то, что мы узнали о нем прежде, наши представления о природе реальности должны измениться.
Первым, кто осознал, что для понимания квантовой гравитации нам придется изменить концептуальный каркас, был романтический и легендарный персонаж – Матвей Бронштейн, молодой советский физик, живший и трагически погибший в сталинскую эпоху.
Рис. 5.1. Матвей Бронштейн
Матвей был другом Льва Ландау, ученого, которому предстояло стать лучшим физиком-теоретиком Советского Союза. Коллеги, знавшие их обоих, говорят, что талант Матвея был еще более ярким, чем у Льва. В то время, когда Гейзенберг и Дирак создавали основы квантовой механики, Ландау ошибочно полагал, что с квантами поле становится плохо определенным: квантовые флуктуации помешают измерять значения компонент поля в точках (сколь угодно малых областях) пространства. Проницательный Бор немедленно увидел, что Ландау ошибается, глубоко исследовал вопрос и написал большую подробную статью, в которой показывал, что поля, такие как электрическое, остаются хорошо определенными при использовании квантовой механики[85]. Ландау отступил.
Однако его друг Матвей был заинтригован, поскольку понимал, что интуиция Ландау хотя и подвела его, говорила о чем-то очень важном. Он повторил те же рассуждения, с помощью которых продемонстрировал, что квантовое электрическое поле хорошо определено в точке пространства, применив их к гравитационному полю, для которого Эйнштейн лишь несколькими годами ранее записал уравнение. И тут – сюрприз! – Ландау оказался прав. Если принимать в расчет кванты, то гравитационное поле в точке не является хорошо определенным.