Похититель реальности - Пол Энли

class="p1">Его лицо излучало непреклонную, стальную решимость. Первую половину лекции он почти не шевелился, тревогу вызывала лишь мимика. По мере того, как ужесточался его взгляд, матрица отслеживала едва заметные изменения: как лоб собирается в напряженные складки, как глаза неотрывно следят за молодым ученым, как сжимаются и разжимаются челюсти.

Дариан и без матрицы инстинктивно прочел в его взгляде смертельную угрозу. Чего матрица не могла объяснить, так это связь между этим человеком и членами Церкви ИСИ, которые то и дело поглядывали в его сторону. Согласно официальным данным, мужчина даже не имел к ним отношения, однако его явно узнавали.

Чем я мог заслужить такую открытую враждебность? Я ведь еще даже не коснулся спорных тем.

Дариан вздохнул. Все равно ничего не поделать. А судя по составу публики, дальше будет только хуже. Невзирая ни на что, он продолжил.

***

– Итак, мы пришли к одному выводу. Аргументы в пользу того, что Бог-Творец существовал до возникновения вселенной, ненамного убедительнее статической модели мироздания, которой придерживались древние греки. Греческая модель противоречит нашим наблюдениям, а модель креационистов всего-навсего перекладывает проблемы вечности и статичности на смежную вселенную, в которой есть существо, наделенное разумом и волей. Она не объясняет, как появилась вселенная, где обитает разумный всемогущий Бог. Не объясняет она и то, каким образом может существовать отдельное пространство, примыкающее ко вселенной с Богом – та самая пустая комната, из которой или внутри которой Он создал все сущее. Это попросту нелогично.

Что же на этот счет может сказать физика? Что за естественное «ничто» могло предшествовать Большому взрыву?

На следующем слайде была лишь сплошная чернота.

– В квантовой механике под «ничто» обычно понимается пространство, в котором нет ни материи, ни энергии. «Ничто» в физике не то же самое, что в философии или религии, поэтому физики называют его немного иначе – квантовым вакуумом. Квантовый вакуум лишен материи и энергии, в нем нет никаких объектов. Но это не означает, что он абсолютно пуст. На деле он полон виртуальных частиц или, иначе говоря, возмущений квантовых полей.

Ага, скажете вы, это уже не «ничто», а «нечто»! И да, и нет. Виртуальные частицы так называются, потому что не существуют в действительности. В квантовой механике они ближе всего к понятию «ничто». Виртуальные частицы постоянно возникают и исчезают.

Понимаю, многим из вас это покажется полной чушью. С тем же успехом, думаете вы, он мог бы назвать виртуальные частицы единорогами. Смысла в этом было бы примерно столько же. Одна воображаемая штуковина вместо другой, так? Давайте посмотрим, как бы это выглядело.

Единороги возникают сбалансированными парами: единорог и антиединорог. В течение короткого времени один из типов единорогов может преодолеть небольшое расстояние, прежде чем снова соединиться с антиединорогом того же типа. При соединении оба аннигилируют. Но происходит это за такое малое время и на таких коротких расстояниях, что единороги не поддаются наблюдению. Зато мы можем наблюдать реальные эффекты, к которым они приводят.

Согласен, звучит глупо. Однако между единорогами и частицами есть разница. В отличие от единорогов, виртуальные частицы не просто концепция. Откуда мы это знаем?

Мы используем виртуальные частицы для объяснения таких явлений, как квантовое туннелирование. Это хорошо задокументированный феномен, при котором электрон может исчезнуть с одной стороны изолятора и мгновенно появиться с другой, несмотря на барьер. На этом эффекте основаны полевые транзисторы и вся современная электроника с квантовыми точками.

Даже самое обычное статическое электричество есть не что иное как проявление виртуальных частиц. В данном случае частицам, которые испускаются электронами при движении в заряженном веществе.

Благодаря виртуальным частицам мы можем с поразительной точностью вычислить длину волны света, испускаемого при нагревании чистого химического элемента. Погрешность таких расчетов не превышает десяти миллионных процента. Другими словами, мы принимаем теорию виртуальных частиц, поскольку она обеспечивает высочайшую точность расчетов.

Вероятно, многие из вас слышали о двух разновидностях реальных частиц – фермионах и бозонах. К фермионам относятся кварки, электроны и нейтрино. Бозоны отвечают за перенос взаимодействий между фермионами. К ним относятся фотоны, глюоны, бозоны Хиггса и другие. Мы можем рассчитать, как все эти реальные частицы связаны с виртуальными.

Все ведь слышали о знаменитом уравнении Эйнштейна E=mc2? Энергия равна массе, умноженной на квадрат скорости света. При атомном взрыве масса переходит в энергию. Многие не понимают, что уравнение Эйнштейна работает и в обратном направлении. Если сконцентрировать в одном месте достаточно энергии, она превращается в массу.

На экране появилось знакомое изображение грибовидного облака после атомного взрыва. Его быстро сменило необычное изображение со множеством странных пузырьков, символизирующих взаимодействия между виртуальными частицами и кварками внутри протона.

– Энергия связи, которая удерживает виртуальные частицы внутри реальной, составляет основную часть ее массы. В случае протона на эту энергию приходится около семидесяти процентов.

На реальные частицы можно взглянуть и по-другому – как на полные стоячие волны в квантовом поле. Что это означает?

Представьте, что каждая реальная частица – это закольцованная струна. Такая струна и есть волна квантового поля. При определенной частоте волна, достигнув конца петли, начинается заново, создавая стоячую волну. Примерно то же самое происходит во время футбольного матча, когда зрители на трибунах пускают волну: она обходит стадион по кругу и начинается заново. Стоячие волны в замкнутой петле – то есть реальные частицы – стабильны.

С другой стороны, виртуальные частицы – это всего лишь незавершенные фрагменты полной стоячей волны. Они крайне нестабильны и мимолетны. Время их жизни настолько мало, что мы не успеваем их обнаружить.

Недавно мы доказали, что любую из известных реальных субатомных частиц можно смоделировать не как твердую точку или шар, а как бурлящее скопление виртуальных частиц, которые случайным образом появляются и исчезают, но при этом сохраняют согласованность поведения в целом.

Как же эти хаотичные виртуальные частицы с их беспорядочным поведением – эти незавершенные всплески – превращаются в стабильные стоячие волны? Если говорить коротко, благодаря резонансу.

Две резонансные, или совместимые, волны на одной и той же замкнутой струне усиливают друг друга. При совпадении с естественным резонансом струны образуется стоячая волна.

Итак, представьте, что одна частичная волна в квантовом поле встречается с другой частичной волной той же частоты. При этом вторая волна как бы достраивает первую. И если собрать вместе достаточное количество таких резонансных частичных волн, возникнет полная стоячая волна. И вуаля! Виртуальное становится реальным. Перекрывающиеся фрагменты оказываются избыточными и выпадают из образовавшейся реальной частицы в виде излишка энергии связи.

Другими словами, реальность, или известная нам вселенная,