Митьо Каку Физика на невъзможното - хартия - страницата

"Физика на невъзможното": Alpina нехудожествена литература;

Посветен на любяща съпруга ми Sitszue и Мишел и Алисън.

Ако в началото идеята не е абсурдно, това е безнадеждно.

От детството съм измъчван тези въпроси. Подобно на много физици, съм израснал с мечтата за пътуване във времето, лъчеви оръжия, силовите полета, паралелни вселени, и така нататък. Н. магия, научна фантастика и фентъзи The бяха гигантски площадка за моето въображение. Тъй като те започнаха, моята трайна любов и интерес за невъзможното.

Спомням си, че гледате на телевизора старите серии повтарят "Flash Gordon." Всяка събота, бях залепен на екрана, гледане на приключенията на Flash, д-р Заркова и Дейл Ардън. Още по-голямо учудване, причинени тийнейджър да се появява във филмовата прекрасен технологията на бъдещето: ракетни кораби, невидимки щитовете, лъчеви оръжия и града в небето. Аз не съм пропуснал за една седмица. Тази програма е отворил един цял нов свят за мен. Със свито сърце, аз мислех, че един ден ще лети с ракета на друга планета и ще изследва неговата неизследвана територия. Бях привлечен в орбитата на тези фантастични идеи и да знаеше, че собствената ми съдба, също ще бъдат свързани с чудесата на науката, описан от поредицата.

Бях дете, когато Алберт Айнщайн умира, но си спомням хора, които говорят тихо за живота и смъртта му. На следващия ден, видях един вестник снимка на бюрото си с недовършен ръкопис на голямата работа, че той не е имал време да завърши. Попитах се: "Какъв проблем може да бъде толкова важно за най-известният учен на нашето време не е бил в състояние да го реши?"

В статията се казва, че Айнщайн е имал една невъзможна мечта, беше дадена задача да реши изцяло, че не е в състояние да не смъртен. Едва много години по-късно разбрах, че това, което въпросът беше посветена на недовършен ръкопис: голямата и изчерпателна "теория на всичко". Мечта на Айнщайн, където са били посветени последните три десетилетия от живота си, ми помогна да се съсредоточи моето въображение и усилия. Исках малко да участва в изграждането на работата на Айнщайн - обединението на всички закони на физиката в един теория.

Да станеш по-възрастен, аз започнах да осъзнавам, че Flash Gordon, разбира се, героят и момичето винаги отива при него, но основното лице, без които това шоу просто нямаше да съществува, - ученият. Без лекар Заркова няма да има ракета, без пътувания до Монго, без спестяване на Земята. Героизъм героизъм, но без наука не е, и научната фантастика.

В края на краищата, аз осъзнах, че всички тези приказки просто полет на фантазия, че науката не позволява подобно нещо. Израствайки, лицето се откаже от тези фантазии. Неведнъж съм казал, че трябва да се откаже от невъзможното и се задоволи с реалното в реалния живот.

Въпреки това, аз реших, че ключът към хобито ми е невъзможно да стане физик. Без солидна и надеждна физическа база може да се говори за безкрайно футуристични технологии - дори не осъзнават, те са възможно по принцип, или не. Разбрах, че имам нужда да се потопите в света на висшата математика и теоретична физика да учат. Така и направих.

В гимназията работи по проект за младежка наука справедлив, аз се събраха в гараж ускорител на майка ми. Първо отидох в дружеството, както и Уестингхаус попаднал там 400 паунда Скрап трансформатор стомана. По време на коледните празници аз залитна в училище стадиона 22 мили от медна тел. В крайна сметка изградена ускорител на частици (бетатрон) при 2.3 MeV; тя консумира 6 киловатчас електроенергия, (т.е. всичко, което може да бъде bsho получите в нашата къща) и се генерира магнитно поле от 20 000 пъти по силата на магнитното поле на Земята. Целта ми беше да се получи лъч на гама-лъчи, достатъчно, за да се създаде антиматерия с висока мощност. Това училище проект ме доведе до Национална научна изложба и в крайна сметка помогна да изпълним една мечта - да получи стипендия в Харвард. Аз бях в състояние да постигне целта си: да се превърне в теоретичен физик и следвайте стъпките на своя идол, Албърта Eynshteyna.

Днес,-мейлите на писатели и научна фантастика писатели, те са помолени да им помогне да се изясни дали фикцията на законите на физиката.

Като физик, аз твърдо научих, че "невъзможно" често е относително. От детството си спомням как един учител веднъж стигна до земята обесването на картата на стената и посочи към бреговете на Южна Америка и Африка. "Не е ли странно - каза тя, - че двете крайбрежни линии съвпадат, почти като част от детски пъзел?" Тя каза още, че някои учени твърдят, че след като тези континенти може да са били част от огромен континент. Но това е глупаво. Никаква сила не е в състояние да се прекъсне и разкъсвам на парчета на две гигантски континент. "Това е невъзможно, а дори и да се мисли за това не е необходимо", - заключи учителя.

По-късно през същата година проучихме динозаврите. "Не е ли странно - каза учителят, че преди милиони години, динозаврите доминирани Земята, а след това изведнъж изчезнаха? Никой не знае защо те са изчезнали. Някои палеонтолози смятат, че е убил голям метеорит от космоса, но това е невъзможно, това е научна фантастика. "

Днес ние знаем, че тектонични плочи, и с тях континентите всъщност се движат, както и преди 65 милиона години, гигантски метеорит на 10 км в диаметър, е вероятно да се направи, и унищожени динозаврите и много други форми на живот на Земята. По време на краткия си живот, аз не просто трябва да се види как това се счита за невъзможно и преди, се трансформира в установен научен факт. Така че има ли смисъл да се каже, че се телепортира от едно място на друго, не е възможно това? Или, че е невъзможно да се построи космически кораб, който може да ни отведе до много светлинни години от Земята до звездите?

Днешната физика най-вече да кажа, че такива чудеса са невъзможни. Но може би те ще станат възможно чрез няколко века? Или десет хиляди години, когато нашата технология ще имат ново развитие? Или може би един милион години? С други думи, ако ние не направим попаднете на цивилизацията-напред от нас в един милион години не изглежда познат ни дали тези "чудо" техника? В това се състои една от централните теми на тази книга: ако нещо е "невъзможно" днес, независимо дали това ще бъде невъзможно на сто, и след милион години?

Като се има предвид невероятния напредък на науката в последните сто години - на първо място става дума за създаването на квантовата теория и общата теория на относителността, можем да прогнозираме и днес, когато някои от тези фантастични технологии могат да бъдат изпълнени - освен ако, разбира се, като цяло е kogda нещо се случи. С появата на по-напредналите теории, като например теорията на струните, физиците започват постепенно да се преразгледа отношението си, дори и да такава фантастична, на пръв поглед идеи като пътуване във времето и паралелни вселени.

Не е изненадващо, че Zhyul Bern е в състояние да предскаже много с такава зашеметяваща точност. През целия си живот на писателя е бил близо до света на науката и кажат какво мислят много учени. Задълбочено разбиране на основите на науката му позволява да направи стряскащи прогнози.

Тъжно е, но много от най-великите учени на XIX век. Избрахме противоположната позиция и бързат да обявят почти всяка непозната технология е фундаментално невъзможно. Лорд Келвин, може би най-известния физик от викторианската епоха (той е погребан в Уестминстърското абатство до Isaakom Nyutonom), уверено заяви, че въздухоплавателното средство "по-тежък от въздуха", като например самолети, никога не се свали. Мислеше, рентгенови лъчи, измама и беше сигурен, че радиото няма бъдеще. Лорд Ръдърфорд открива на атомното ядро, лишен от възможността за изграждане на атомна бомба и в сравнение всякакви подобни опити за "преследването на един слънчев лъч." Химиците на XIX век. обяви, търсенето на философския камък - легендарен вещество, което може да се превърне оловото в злато, - научна задънена улица. Химия XIX век. Тя се основава на основния принцип на неизменност на химични елементи, включително олово. Но ние вече могат по принцип се превърне оловни атоми в златни атоми с помощта на мощен ускорител. Представете си какво щеше да изглежда научна фантастика на ръба на XIX и XX век. нашата телевизия, компютри и Интернет!

Други примери могат да бъдат по-близо до нашето време. Така че, черни дупки, които отдавна са считани за научна фантастика. Айнщайн през 1939 година написах една статия, в която "доказа", че черните дупки не могат да се появят при естествени условия. Но космическият телескоп Хъбъл и рентгенов телескоп "Чандра" са били открити в космоса хиляди черни дупки.

Тези и други технологии се считат за "невъзможни", защото в XIX и началото на XX век. Учените все още не знаят много от основните закони на физиката и науката. Като се имат предвид огромните пропуски в знанията от времето, особено на атомно ниво, не е изненадващо, че учените смятат такива постижения като невъзможно.

Защо изучаваме невъзможното?

Колкото и странно да звучи, но сериозно изследване на невъзможното често води учените до откриването на нови, много обещаващ и най-неочаквани области на науката.

Например, суетни и безплодни опити да се създаде "вечен двигател", продължи в продължение на векове. В резултат на това физиците са заключили, че такова устройство не може да съществува; те трябваше да постулира закона за запазване на енергията и три закон на термодинамиката. По този начин, безсмислено търсенето на собствената си вечно движение помогна да се отвори нова област на науката - термодинамиката, който служи като основа, по-специално за създаването на парния двигател, началото на епохата на машината и съвременното индустриално общество.

Отново и отново, ще видим как изследването е невъзможно за науката открива нови хоризонти, разширяване на границите на човешкото познание в областта на физиката и химията и принуждават учените да преосмислят идеята за "невъзможното". Сър Уилям Osler веднъж каза: "Философията на един век в друг е станал абсурден и вчерашната безумие, мъдростта на утрешния ден."

Например, космолог Stiven Хокинг отдавна се опитва да намери нов закон на физиката, които ще забранят пътуване във времето - той го нарича "хипотезата, че историята." Въпреки това, много години усилена работа, нито да не се ползват: той не е могъл да докаже на принципа предложи. Напротив, не толкова отдавна, физиците са в състояние да докажат, че закон, който ще забрани пътуването във времето, е отвъд днешните математика. Сега, заради закона, който не позволява да се построи машина на времето не съществува, физиците трябва да сериозно да обмислят тази възможност.

Целта на тази книга - да се разгледа на технологиите, които сега са считани за "невъзможно", но може да стане нормална, след няколко десетки или стотици години.

Защо предсказва бъдещето?

Предсказване на бъдещето винаги е малко опасно, особено ако става въпрос за време, отделено от нас от стотици или хиляди години. Физикът Нилс Бор обичаше да казва: "Прогнози е много трудно. Особено за бъдещето. " Но между времето на Жул Верн и днес, има съществена разлика. Днес, основните закони на физиката обикновено се разбират. Физиците днес са много добре запознати с законите, които управляват света на най-различни предмети, които се различават по размер от 43 на поръчката - поразително гама, която включва вътрешната структура на протона, както и разширяване на Вселената. В резултат на това може да се съди физици с разумна степен на сигурност, че някои ще е технология на бъдещето, и то по-добре е да се направи разграничение на технологията е просто немислимо от действително невъзможно.

Изглежда, че тази класификация има смисъл - в крайна сметка, учените отхвърлят в движение, много технологии са постоянно присъстващи в научната фантастика работи като напълно невъзможно, но в действителност те означават само, че те са невъзможни за примитивни цивилизации като нашата. Така например, посещение на Земята от извънземни като цяло се счита невъзможно поради огромните разстояния между звездите. Но ако пътуването до звездите очевидно невъзможно за една цивилизация пред нас в развитието на стотици, хиляди или милиони години, тя може да бъде напълно достъпна за нас. Затова е много важно да се класифицира като "невъзможност". Технологии, които не са на разположение на нашата цивилизация в сегашното си състояние, не е непременно еднакво невъзможни за различен тип цивилизация. Всякакви твърдения за възможното и невъзможното, за да се смята, че в продължение на хиляди и милиони години на цивилизацията, всяка техника се извърви дълъг път.

Карл Сейгън пише: "Какво означава това за една цивилизация възраст на, да речем, един милион години? Радиотелескопи и космически кораби са се появили преди няколко десетилетия; Нашата технологична цивилизация naschityv премахва само на няколко стотин години. напреднала цивилизация, зад която милиони години еволюция, толкова напред от нас, доколкото ние сме в навечерието на един лемур или макак. "

Най-вече в собствените си изследвания и професионални дейности, аз вярвам, опит да се най-накрая да изпълни мечтата на Айнщайн и финализиране на "теорията на всичко." Лично аз много харесвам да работи върху "окончателното теория", която вероятно ще недвусмислен отговор на някои от най-трудните въпроси за "невъзможността" на съвременната наука - например, дали пътуването във времето е възможно, че е в центъра на черна дупка, или какво се е случило преди Големия взрив. Аз съм твърдо решена да се мечтата на невъзможното и често мисля за когато някои неща ще спрат - и да се спре някога? - да бъде невъзможно, и ще бъдат включени в ежедневието.

Материалът в тази книга обхваща различни области и дисциплини, както и работата на много видни учени. Бих искал да благодаря на следните хора, които любезно Ви за отделеното време за дълъг разпит, съвети и интересни и вдъхновяващи разговори:

Леон Ледерман, лауреат на Нобелова награда, Илинойс технологичен институт

Мъри Гел-Ман, носител на Нобелова награда, Santa Fe институт и Калифорнийския технологичен институт късно Хенри Кендъл, лауреат на Нобелова награда, Масачузетския технологичен институт (MIT)

Stiven Vaynberg, лауреат на Нобелова награда, Университета на Тексас в Остин

Дейвид Грос, Нобелов лауреат, Физика на Кавли Института за теоретична

Франк Вилчек, лауреат на Нобелова награда, MIT Dzhozef Rotblat, лауреат на Нобелова награда, Болница Свети Вартоломей

Уолтър Гилбърт, лауреат на Нобелова награда, Harvard University

Джералд Еделман, носител на Нобелова награда, изследователски институт Скрипс

Питър Дохърти, Нобелов лауреат, Детска Research Св Jude болница

Dzhared Dayamond, носител на наградата Пулицър, Калифорнийския университет в Лос Анджелис

Алън Гът, физик, Масачузетския технологичен институт,

Dzhozef Likken, физик, Fermi National Laboratory името

Родни Bruks, директор на MIT Изкуствен интелект Lab

Нийл де Грас Тайсън, директор Heydenovskogo Планетариум, Ню Йорк

Робърт Киршнер, астроном в Харвардския университет Фулвио Melia, астроном, Университета на Аризона

покойния Тед Тейлър, разработчик на ядрени бойни глави на САЩ

Frimen Dayson, Институт за академични изследвания, Принстън

Ан Druyan, вдовица на Карла Sagana, Cosmos Studios

Питер Шварц, футурист, основател на Global Business Network

Дейвид Гудстейн, помощник-заместник-ректор Caltech

Сет Шостак, SETI Institute

Джордж Джонсън, наука журналист NewYorkTimes

Dzheffri Хофман, Масачузетския технологичен институт, астронавт на НАСА

Том Джоунс, астронавт на НАСА

Робърт Zubrin, основател на Марс общество

Дона Шърли, изследователска програма на НАСА Марс

Пол Сафо, футурист, Институт за бъдещето

Луис Фридман, съосновател на Planetary Society

Даниел Вертхаймер, SETI @ Home, Университета на Калифорния в Бъркли

Свързани документи:

MitioKakuFizikanevozmozhnogo "Fizikanevozmozhnogo". Alpina нехудожествена литература; ISBN 978-5-. тяхната измислица на законите на физиката. "Невъзможно" относително Kakfizik аз твърдо научих, че "невъзможно" често е относително.

Пет възрасти на Вселената: В дълбините на вечността физика. Nagibin Ю "истории. Мичио стомана (Мичио) Каку. Fizikanevozmozhnogo Ричард Докинс. Бог Delusion Карл Едуард. Физика Александър Stanislavovich Дмитриев. Как да се разбере сложните закони на физиката Джаред.

"Нос". Съкращението следва да се разбира като "нов литература" или "нов. Наталия Lisova MitioKaku за превод на книгата "Fizikanevozmozhnogo" - превод на научно-художествени. 27 езика, Маалуф се характеризира като модерен писател, представляваща цялото.