«Формула Бога»: как возникали концепции ключевых мировых открытий?

В этой статье мы расскажем о книге Митио Каку «Формула Бога» (2021). В 2019 году газета The New York Times назвала Митио Каку, известного как активный популяризатор науки, одним из самых умных людей Нью-Йорка. Американский физик японского происхождения провёл ряд исследований в области изучения чёрных дыр и ускорения расширения Вселенной. В активе учёного 18 бестселлеров (многие переведены на русский язык, в т.ч. «Введение в теорию суперструн», «Физика невозможного», «Физика будущего»), циклы передач на BBC и Discovery. Каку — преподаватель с мировым именем: кроме того, что он профессор теоретической физики в нью-йоркском Сити-колледже, ученый много путешествует по всему миру с лекциями.

«Каждый раз открытие новых законов физики меняет ход развития цивилизации и судьбу человечества. Так, Ньютоновы законы движения и тяготения заложили основу для века машин и промышленной революции. Майкл Фарадей и Джеймс Клерк Максвелл заложили основы теории электричества и магнетизма, что позволило нам осветить города, создать мощные электрические моторы и генераторы, а также такие средства связи, как телевидение и радио. Эйнштейнова формула E = mc² объяснила, откуда черпают энергию звезды, и помогла овладеть энергией атома. Создатели квантовой механики Эрвин Шрёдингер и Вернер Гейзенберг вместе с другими физиками положили начало сегодняшней высокотехнологической революции с суперкомпьютерами, лазерами, интернетом и потрясающими гаджетами в наших гостиных», — пишет cо своим фирменным энтузиазмом и ясностью Каку в предисловии. Разумеется, обычному человеку такого рода открытия представляются невероятными откровениями, доступными лишь избранным. Однако книга американского популяризатора науки недвусмысленно дает понять: дело не в количестве информации, которой располагает ученый, а в качественном подходе к ее обработке, иными словами — в способности к концептуализации.

Митио Каку описывает именно в качественных показателях, а не количественных, систему размышлений того или иного важнейшего ученого, показывая пошагово, как была выведена концепция. Так, например, Теория относительности Эйнштейна началась с постановки простой задачи: можно ли обогнать луч света? В этом простом вопросе — ключ к теории относительности. Когда-то, ведет повествование Каку, Эйнштейн читал книгу, в которой читателю предлагали представить себе полет вдоль телеграфного провода, и ему представилось: а что, если вместо телеграфного провода будет световой луч? Если лететь со скоростью света, то световые волны в таком случае должны казаться неподвижными… Уравнение Максвелла для расчета скорости света: что с ними произойдет, если объект расчета будет двигаться со скоростью света? Фактически, Максвелл говорил, что луч догнать нельзя, а Ньютон — что можно догнать что угодно. Что-то не складывалось, и это рассуждение длилось 10 лет, пока у Эйнштейна не сформулировалась его знаменитая теория. В поезде на Берн его осенило: поскольку время измеряется при помощи часов, пространство и время должны искривляться для обеспечения этого постоянства.

Что происходило до Большого взрыва? Что находится по ту сторону черной дыры? Существуют ли другие вселенные и измерения? Возможны ли путешествия во времени? Почему мы здесь?

Когда Ньютон открыл закон всемирного тяготения, он объединил законы, управляющие небом и землей. С тех пор физики «вплетали» новые замеченные ими силы во все более грандиозные теории.

Физики-теоретики считают, что существует четыре фундаментальных взаимодействия: сильное ядерное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие, гравитация и электромагнетизм. Каку говорит, что если бы мы могли объяснить все эти силы, мы могли бы понять, как работает наша Вселенная. Он приравнивает это к правилам шахмат: «Скажем, шахматы — это правила вселенной. Через две тысячи лет мы наконец-то разобрались, как ходят пешки, как слон. И затем, я полагаю, однажды у нас будет уравнение Бога, которое расскажет нам, как движется вся шахматная доска, и тогда мы станем гроссмейстерами. Мы сможем применить это, чтобы ответить на некоторые из самых глубоких нерешенных вопросов теории относительности, например, возможно ли путешествие во времени? Теория Эйнштейна утверждает, что да, но так ли это на самом деле?».

Пожалуй, главная задача на сегодня — это достижение монументального синтеза двух оставшихся теорий: теории относительности и квантовой теории. Это будет высшим достижением науки, глубоким слиянием всех сил природы в одно прекрасное, великолепное уравнение, чтобы раскрыть самые глубокие тайны науки.

Каку также объясняет бурные споры вокруг так называемой «теории всего», когда нобелевские лауреаты придерживаются противоположных сторон в этом жизненно важном вопросе. Это увлекательная, захватывающая история; на карту поставлено ни что иное, как наше представление о Вселенной.

«Есть два типа аудитории, которые я хочу охватить. Первый — молодой выскочка, который очень хочет найти единую теорию поля. И я даю им совета. Я говорю им, что если они когда-нибудь найдут уравнение Бога, теорию всего, то сначала скажите мне, и мы разделим деньги Нобелевской премии вместе, вы и я. Когда я пишу книгу, я думаю о себе в возрасте 8 лет: я пошел в библиотеку и ничего не нашел, ничего о единой теории поля, много книг об атомных бомбах, много книг об Эйнштейне, человеке, но ничего о гиперпространстве, антиматерии, обо всем, что содержится в уравнении бога. И я сказал себе, что когда вырасту, стану физиком-теоретиком. И в дополнение к работе над уравнением Бога я буду писать для детей, молодых людей, любопытных, чтобы удовлетворить их любопытство к высшим измерениям, к антиматерии, к гиперпространству, к червоточинам / кротовым норам», потому что этим я зарабатываю на жизнь», — расставил все точки над і американский ученый.