Красота физики. Постигая устройство природы

Слабый заряд говорит пространству свойств слабого взаимодействия, как ему искривляться.

Пространство свойств слабого взаимодействия говорит слабому заряду, какое направление прямое (в пространстве свойств слабого взаимодействия).

И для сильного взаимодействия:

Сильный заряд говорит пространству свойств сильного взаимодействия, как ему искривляться.

Пространство свойств сильного взаимодействия говорит сильному заряду, какое направление прямое (в пространстве свойств сильного взаимодействия).

В полной Главной теории, включающей все четыре взаимодействия, материя имеет четыре вида свойств: энергию-импульс, электрический заряд, слабый заряд и сильный заряд. Частицы материи распространяются в более сложном, чем учитывал Уилер, пространстве, которое, помимо обычного пространства-времени, включает пространства свойств электромагнитного, слабого и сильного взаимодействий. Но, согласно Главной теории, материя следует тому же принципу инь, адаптированному к такому более сложному окружению:

Продолжай двигаться так прямо, как только можешь!

Инь-ян

Удивительное в Главной теории заключается в том, что все четыре взаимодействия похожи на узнаваемые вариации на одну и ту же тему. Это не кажется мне таким уж странным, и, конечно, красиво видеть в двойственности

материя || пространство – время

…пример китайского дуализма

инь || ян

Инь – это принцип податливости, связанный с землей и водой (материей). Он «делает то, что делается само по себе» («Оклахома!»[70]) или «следует за силой» («Звездные войны»), т. е. следует пути наименьшего сопротивления – геодезической линии.

Ян – побуждающий принцип, связанный с небом (пространство-время), светом (электромагнитным флюидом – см. ниже!) или другими движущими силами.

Сердце Главной теории с этой точки зрения – это четырежды инь-ян.

Очень специфическая особенность этой книги состоит в том, что в ней есть оригинальное изображение знака тайцзи (инь-ян), предоставленное современным мастером традиционных китайских искусств по имени Хэ Шуйфа. Оно является фронтисписом к этой книге, а также представлено на вклейке A.

У тайцзи было несколько переводов, из которых «высшая противоположность», возможно, самый красноречивый. Его символ содержит два контрастирующих элемента – инь (темный) и ян (светлый), и его часто называют символом инь-ян. Заметим, что два этих элемента составляют неделимое целое и что каждый из них содержит другой и содержится в другом.

Наши самые глубокие описания физической реальности в квантовой теории и в четырех Главных теориях взаимодействий (гравитационного, электромагнитного, сильного и слабого) привносят понятия, наводящие на мысль об инь и ян. Нильс Бор, выдающийся основатель квантовой теории, видел значительные аналогии между его понятием дополнительности (комплементарности) и неделимом дуализме инь-ян. Он разработал для себя герб, в котором инь-ян играет главную роль (илл. 42). Наши Главные теории строятся на взаимодействии подобных свету заполняющих пространство флюидов (ян) и вещества (инь), которым они одновременно управляют и на которое реагируют.

Мантра потока

Карта мира не обязательно должна быть наклеена на глобус. Мы можем изобразить геометрию искривленной поверхности, такой как земная поверхность, проецируя данные о расстояниях на плоскую сетку.

В общем случае мы также можем представить геометрию искривленного пространства, или искривленного пространства-времени, отображая информацию о расстояниях на плоскую сетку. В каждой точке этой сетки и в каждом направлении, исходящем из этой точки, мы будем иметь число, которое скажет нам, как далеко мы можем попасть, перемещаясь на один шаг в этом направлении. Тем самым мы представим геометрию нашего пространства, приписав несколько чисел каждой точке. Это построение определяет метрическое поле (или просто метрику), как это называют в математике.

В физике, рассматривая геометрию пространства-времени, мы можем говорить в духе Фарадея и Максвелла о метрическом флюиде. Именно это понятие в общей теории относительности Эйнштейна заменяет гравитационные силы теории Ньютона.

Термин «флюид» восходит к понятию жидкости, и метрический флюид, во многом как и электромагнитный флюид в теории Максвелла, начинает жить своей жизнью. Например, он поддерживает самодостаточные возмущения – гравитационные волны, аналогичные электромагнитным волнам, с помощью которых Максвелл объяснил свет, а Герц создал радио.