Струны считаются более первичными, чем частицы. Волны струн в теории струн более фундаментальны, чем всегда считалась материя. То, что мы представляли себе как частицы, теперь оказывается струнами или волнами. Точечных частиц больше не существует. Теперь физики говорят: «Давайте откажемся от представления о частицах, как точках; в любом случае, мы не можем их измерять».[160]
Психология струн и волн
Давайте еще немного поразмышляем о волнах. Взгляните на две формы, изображенные на рисунке внизу — точку и нечто волнообразное. В чем для вас состоит разница между этими двумя формами?
(Надписи на рисунке: Точка; Волна)
Многие люди сказали бы, что точка является четкой и, возможно, более неподвижной. Волна более подвижна (разумеется, точки могут двигаться, а стоячие волны могут быть неподвижными). Я бы предположил, что различие между точками и волнами соответствует различию между
Большая часть повседневного общения ориентирована на точки. Люди скорее скажут «Понимаешь, что я имею в виду?», чем «Улавливаешь куда меня сносит (или мою волну)?». Обычно мы говорим о волнах, имея в виду нечто менее общепринятое, как например: «Мы понимаем друг друга с полуслова».[163]
Удивительные волны
Даже простейшая волна — регулярная последовательность пульсаций — носит периодический характер. Подумайте о том, что происходит, когда вы щиплете струну гитары. Ее тон зависит от ее частоты — то есть, количества колебаний в минуту. Вода, свет и звук представляют собой примеры периодических волн.
Можно создавать волновое движение в слабо натянутой струне, «раскачивая» ее, либо с помощью толчка или серии рывков. Толчок или импульс может быть большим или малым, даже совсем крохотным. Ваше тело представляет собой пульсирующую среду. Если вы очень чувствительны к своему телу, то можете ощущать свой «пульс», или сердцебиение.
Каково происхождение этого пульса или жизненной силы? В главе 7 я делал предположение, что квантовые волны (и струны)
Остановимся ненадолго на колебаниях, которые описывает математическая физика. Колебание — это общее название движения, создающего любую волну — реальную или мнимую. (См. приводимые ниже рисунки).
(Надписи на первом рисунке: вверху — Колебание, дающее начало периодической волне; внизу — Простая периодическая волна)
На нижнем рисунке можно видеть, как колебание распространяется по натянутой гибкой струне, прикрепленной к стене. Это простой вид волнового движения.
(Надписи на втором рисунке, сверху вниз: Колебания создают волновое движение. Этот рисунок показывает, как колебание создает волну во времени. Часы показаны кружочком; Колебание, созданное слева вверху, становится волной, которая движется направо. В последовательные моменты времени t', t', t', и так далее волна находится в разных местах.)
Если колебания исходят не только от одного, а от обоих концов струны (скажем, потому, что волна «отскакивает», или отражается от стены), то мы замечаем нечто очень типичное для всех волн. Волны, приходящие с противоположных сторон взаимно складываются или вычитаются. Они могут складываться в большую волну, либо погашать друг друга. Ученые называют это явление «суперпозицией» или наложением волн.
Суперпозиция