don_beaver (don_beaver) wrote,
don_beaver
don_beaver

Category:

Живая сила Вселенной или почему я не верю в квантовую гравитацию?

Отвечая на вопрос одного из читателей, я (снова и снова) задумался о роли гравитации в нашей Вселенной. Гравитация – ключ к нашему существованию. Когда законы термодинамики были открыты и изучены, то лорд Клаузиус убедительно показал, что Вселенная должна умереть «тепловой смертью». Действительно, как бы не переливались разные виды энергии из одной в другую, всегда в этих процессах накапливается энтропия, всегда в итоге должно возникать равновесие, деградация, однородность, смерть. Если система открыта, то, как доказал Илья Пригожин, она может выживать, структурироваться и развиваться на внешних потоках энергии. Но если заключить всю Вселенную в мысленную оболочку, то все переходы энергии окажутся внутренними. И замкнутая система постепенно должна умереть! Что там – Вселенная, давайте возьмем сравнительно небольшое газопылевое холодное облако, окружим его непроницаемой оболочкой – и получим модель системы, которая уже так однородна, что вот-вот окончательно деградирует. Но этого не происходит – ни с межзвездным облаком, ни со Вселенной. Как ученые не раз отмечали, ключевым фактором, которые нарушает термодинамические прогнозы, является гравитация. Именно она сжимает облако, зажигает звезды и формирует планеты. Именно она фактически «размыкает» замкнутую Вселенную. Как такое возможно?

Эддингтон, развивая идеи Эйнштейна, ввел (вернее, реанимировал) такое понятие как “vis viva” – живая сила, которая характеризует возможность совершать работу. Многие века только энергия-импульс материи рассматривалась как единственный пример “vis viva”, но после ОТО появился второй пример “vis viva” – искривленное пространство-время, которое тоже может совершать работу (можно спросить хотя бы людей из команды LIGO). При этом пространство-время и энергия-импульс связаны красивыми уравнениями Эйнштейна. Типичная ошибка, которую многие учёные делают до сих пор, - это приписывание искривленному пространству и времени какой-то величины энергии и импульса, чтобы «живые силы» обеих сущностей можно было сложить в один закон сохранения. НЕ ПОЛУЧАЕТСЯ! Уже более ста лет, невзирая на колоссальные усилия. Какие-то энергетические суррогатные наклейки на гравволну и на гравполе наклеить можно, даже кое-что подсчитать в простых случаях, но в общем случае, ковариантный (тензорный) закон сохранения импульса-энергии для гравитирующих систем создать невозможно. А если записать тензорный закон, то он окажется законом несохранения.

Что дает существование двух видов “vis viva”? То, что каждая из них оказывается незамкнутой, потому что они могут перетекать друг в друга. Даже замкнутая Вселенная может быть вечно живой, если в ней организовать «маятник» - циклическое перетекание двух разных видов «живой силы» друг в друга. Да что там – Вселенная, даже небольшое гравитирующее облако внутри непроницаемой оболочки может стать циклической системой. Действительно, пусть облако превратится в массивную звезду, которая потом эволюционирует в черную дыру. Казалось бы - конец? Но ведь дыра будет испаряться по Хокингу, благодаря своей гравитации, – и пусть медленно, но исчезнет, наполнив непроницаемую оболочку излучением и частицами. Постепенно излучение породит достаточное количество частиц, которые снова образуют облако, сожмутся в звезду – и начнется новый цикл. И всё это благодаря гравитации, вернее, «живой силе» искривленного пространства-времени, которое ПРИНЦИПИАЛЬНО отличается по своему характеру от «живой силы» энергии-импульса. Теперь, посмотрим на квантовых гравитационистов, которые собираются превратить (самые нетерпеливые уже думают, что превратили) гравитацию в обычное квантовое поле с «правильной» энергией-импульсом отдельных квантов. Тем самым, гравитация вольётся в ряд других фундаментальных квантовых сил, потеряв всю свою оригинальность. Что это означает для Вселенной? Что у неё отнимут «открытость» и маятник «живых сил», разрешающих самоорганизацию и циклическую эволюцию. Вот почему у квантовых гравитационистов никак не получается свести концы с концами в теории квантовой гравитации в течение уже 85 лет – потому что им не дает этого сделать сама Вселенная, не желающая умирать «тепловой смертью».

Я, конечно, не исключаю, что найдется теория, которая проквантует гравитацию, но сохранит её своеобразие, выведя, например, причины гравитации в новое измерение. Но, в любом случае, подавляющее большинство попыток проквантовать гравитацию обречено на неуспех из-за непонимания сути гравитации и её роли во Вселенной. Но признать принципиально неверное направление своих усилий квантовые космологи и гравитационисты не могут – слишком далеко зашло дело. И даже рецепт Макса Планка: подождать, пока сторонники старой теории вымрут – не поможет, потому что времена независимых индивидуалов в науке давно прошли. Сейчас наука – это коллективный процесс с высочайшей взаимозависимостью, поэтому квантовики, захватив в космологии командные высоты, активно размножаются и генерируют новые бесплодные (в научном смысле) поколения ученых. Раковые опухоли сами не отмирают, они растут, пока не убьют организм-носитель. Нужно признать, что прогресс фундаментальной науки вовсе не гарантирован. Вполне возможно, что струнщики и инфляционщики доведут космологию и квантовую гравитацию до летального исхода. Если наблюдатели не спасут эти науки, то через лет 50-100 многие правительства просто отрежут финансирование у фундаментальной науки, которая не способна сгенерировать ничего ценного. И она перейдет в статус интеллектуальных игр для любителей – типа шашек. В 19 веке в теорию эфира вкладывалось немало усилий и средств – и где сейчас эта теория эфира? В палате номер 6. И там ещё много свободных коек.
Tags: Научные истории
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 80 comments