Евклидово окно. История геометрии от параллельных прямых до гиперпространства

Эйнштейн провел свои поздние годы в попытке создать объединенную теорию всех сил. Для этого он вынужден был состыковать общую теорию относительности с электромагнитной теорией Максвелла и с теориями сильных и слабых ядерных взаимодействий, а также, что важнее всего, с квантовой механикой. Мало кто из физиков верил в подобную унификацию. Знаменитый австро-американский физик Вольфганг Паули отмахнулся от нее со словами: «То, что Бог разъял на части, никому не свести воедино»[271]. Эйнштейн же говорил так: «Ко мне в основном относятся как к окаменелости, ослепшей и оглохшей от бремени лет. Не то чтобы мне такая роль была отвратительна, поскольку она вполне соотносится с моим темпераментом»[272]. Нам еще предстоит убедиться, что Эйнштейн был на верном пути, но на много десятилетий обогнал свое время.

В 1955 году Эйнштейну поставили диагноз — аневризма аорты полости живота. Разрыв аневризмы причинил ему много боли и вызвал большую потерю крови. Глава хирургического отделения Нью-йоркской больницы обследовал ученого прямо в Принстоне и заключил, что операция возможна, однако Эйнштейн ответил: «Я не верю в искусственное продление жизни»[273]. Ханс Альберт, к тому времени — известный профессор гражданского строительства в Университете Калифорнии, — прилетел из Беркли и попытался переубедить отца. Но Эйнштейн умер ночью, в 1: 15 18 апреля 1955 года. Ему было семьдесят шесть лет. Ханс Альберт скончался от инфаркта восемнадцать лет спустя, в 1973-м.

Оглядываясь на сопротивление и вражду, какие ему пришлось пережить, на трепет и преклонение, которые он вызывал к себе, можно суммировать вклад Эйнштейна в геометрию его же прозаическими словами. О своей революционной работе он писал: «Когда слепой жук ползет по поверхности шара, он не сознает, что его путь искривлен. Мне повезло это заметить»[274].

Часть V. История Виттена

…

В физике XXI века природа пространства определяет силы природы. Физики заигрывают с дополнительными измерениями, а суть идеи в том, что на фундаментальном уровне пространства и времени, может, и не существует.

Глава 29. Диковинная революция

Есть ли связь между природой пространства и законами, которым это пространство подчиняется? Эйнштейн показал, что присутствие материи влияет на геометрию, искажая пространство (и время). Для своего века — довольно радикальная мысль. Но в современных теориях природа пространства и материи переплетены между собой куда глубже, нежели представлял Эйнштейн. Да, материя может искажать пространство: там — самую малость, сям — чуть сильнее, если очень постарается. Однако в новой физике пространство может отыграться на материи гораздо больше. Согласно этим теориям, самые основные свойства пространства — например, его размерность — определяют законы природы и свойства материи и энергии, из которых состоит наша Вселенная. Пространство из емкости Вселенной превращается в судию, который решает, чему вообще быть.

В рамках теории струн существуют настолько малые дополнительные измерения пространства, что свободное место в них невозможно наблюдать в современных экспериментальных условиях (хотя косвенно, вполне вероятно, нам это вскоре удастся). Они, может, и крошечные, однако своей топологией, т. е. свойствами, обусловливающими их форму, — к примеру, плоскости, сферы, кренделя или бублика, — определяют, что внутри них существует (например, мы с вами). Сверни мы эти крошечные бубличные измерения в крендель и — пшик! — электроны (и, как следствие, люди) могут перестать существовать. Более того: струнная теория, по-прежнему плохо понятая, развилась в другую, М-теорию, о которой мы знаем еще меньше, но она, похоже, ведет нас к следующему заключению: пространство и время на самом деле не существуют, а являются лишь аппроксимациями чего-то более сложного.

В зависимости от свойств вашей личности вы к этому моменту либо приметесь хохотать, либо выкрикивать глумливые замечания в адрес ученых, тратящих тяжким трудом заработанные налоговые средства. Мы еще увидим, что сами физики долгие годы реагировали на происходящее так же. Некоторые — до сих пор. Но для тех, кто ныне работает в области теории элементарных частиц, теория струн и М-теория, хоть и не доказанные строго, — все равно в порядке вещей. И, независимо от того, будут ли доказаны или опровергнуты эти теории или их производные, станут ли они некой «окончательной теорией», они уже изменили и математику, и физику.