рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Комментарии

Комментарии - раздел Физика, Физика невозможного     Здесь Пропущены Две Страницы При Сканирова...

 

 

Здесь пропущены две страницы при сканировании книги (226 и 227). У кого есть, дополните, пожалуйста!

 


[1] Причина кроется в законах квантовой механики. Вводя в некую теорию все возможные квантовые поправки (утомительный процесс, известный как «перенормировка»), мы нередко обнаруживаем, что явления, которые раньше (на классическом уровне) казались запрещенными, снова появляются на горизонте и их необходимо принимать в расчет. Это означает, что любое явление, не запрещенное явным образом (к примеру, одним из законов сохранения), после введения квантовых поправок может вновь попасть в поле зрения ученых.

 

[2] Во 2-й книге «Государства» Платон писал: «Ни один из них [обладателей перстня невидимости] не оказался бы настолько твердым, чтобы остаться в пределах справедливости и решительно воздержаться от присвоения чужого имущества и не притрагиваться к нему, хотя каждый имел бы возможность без всякой опаски брать что угодно на рыночной площади, проникать в дома и сближаться с кем вздумается, убивать, освобождать из заключения кого захочет — вообще действовать среди людей так, словно он равен богу... Если человек, овладевший такою властью, не пожелает когда-либо поступить несправедливо и не притронется к чужому имуществу, он всем, кто это заметит, покажется в высшей степени жалким и неразумным...»

 

[3] Кроме того, нацисты направили экспедицию в Индию для исследования некоторых мифологических утверждений индуизма (примерно как в сюжете фильма «Искатели утраченного ковчега»). Нацистов очень интересовало описанное в «Махабхарате» странное и весьма мощное оружие, в том числе летательный аппарат.

 

[4] Подобные фильмы стали также причиной распространения множества ложных представлений о лазерах. На самом деле лазерный луч невидим; видимым он становится только в том случае, если рассеивается частицами пыли в воздухе. Поэтому когда Тому Крузу в фильме «Миссия невыполнима» приходится пробираться сквозь паутину лазерных лучей, лучи эти по идее должны были бы быть невидимыми, а не красными, как в фильме. Кроме того, во многих кинематографических сражениях с применением лучевого оружия мы видим, как лазерный импульс летит через комнату — а это невозможно, поскольку свет лазера движется, понятно, со скоростью света 300 000 км/с.

 

[5]Точнее — что гамма-всплески не связаны со структурой нашей Галактики и поэтому происходят либо сравнительно близко от нас, либо чрезвычайно далеко. Доказательство того, что источники гамма-ксплесков удалены от нас на миллиарды световых лет, было получено только в 1997 г. —Прим. пер.

 

[6]Советский Союз распался в 1991 г., а первая публикация по гамма-всплескам появилась в 1973 г. и описывала 16 таких явлений, наблюдавшихся в период с июля 1969 г. по июль 1972 г. —Прим. пер.

 

[7]Лучше всего описанный случай телепортации датируется 24 октября 1593 г, В этот день некий Гиль Перес, солдат филиппинской дворцовой стражи, стоявший на посту в губернаторском дворце Манилы, появился внезапно на Плаза-Майор в Мехико-Сити. Ошеломленный и потерянный, он был тут же арестован мексиканскими властями, решившими, что он состоит в сговоре с сатаной. Представ перед судом святейшей инквизиции, он смог сказать в свою защиту лишь то, что перенесся из Манилы в Мексику «быстрее, чем прокукарекает петух». (Рассказ об этом мгновенном перемещении выглядит невероятным; историк Майк Дэш заметил, что самые ранние достоверные записи об этом происшествии сделаны примерно через сто лет после описываемого события, а потому им нельзя полностью доверять.)

 

[8] Ранние произведения Конан Дойла отличаются методичностью и логикой, характерными для медицинской профессии; знаменитый дедуктивный метод Холмса является выражением именно такого подхода к жизни. Так почему же позже Конан Дойл резко отошел от холодной рациональной логики Холмса и переключился на головокружительные приключения профессора Челленджера, который не прочь был заглянуть в запретные миры мистицизма, оккультизма и пограничных для науки областей человеческого опыта? Автор в корне переменился после гибели в Первой мировой войне нескольких близких и родных ему людей, в том числе любимого сына Кингсли, брата, двух зятьев и двух племянников. Эти потери навсегда оставили в его душе глубокий эмоциональный шрам.

Подавленный трагической гибелью близких, Конан Дойл с головой погрузился в мир оккультизма, увлечение которым не покидало его уже до конца жизни. Возможно, он верил, что спиритуализм поможет ему связаться с душами любимых людей. Он резко перешел от мира рациональной науки к мистицизму и начал читать по всему миру ставшие знаменитыми лекции о необъясненных психических явлениях.

 

[9] Точнее, принцип неопределенности Гейзенберга утверждает, что неопределенность (стандартное отклонение) положения частицы, умноженная на неопределенность ее момента, должна быть больше или равна постоянной Планка, деленной на 2π. Или произведение неопределенности энергии частицы на неопределенность ее времени также должно быть больше или равно постоянной Планка, деленной на 2π. Если мы устремим постоянную Планка к нулю, то получим обычную ньютоновскую физику, где все неопределенности равны нулю.

Триггви Эмилссон позволил себе сострить по поводу того факта, что невозможно одновременно знать точное значение координаты, момента, энергии или времени электрона: «Историки пришли к выводу, что Гейзенберг, разрабатывая принцип неопределенности, думал о своей интимной жизни: когда есть время, не хватает энергии, а когда момент подходящий, невозможно определиться с позицией».

 

[10]Предположим на мгновение, что можно телепортировать макроскопические объекты, включая и людей. При этом возникает немало тонких философских и теологических вопросов о том, что происходит с «душой» при телепортации человека. Если вы мгновенно перемещаетесь из одного места в другое, то переносится ли вместе с вами и ваша душа?

Патрик Келли в рассказе «Думать как динозавр» исследовал еще один вопрос этики, связанный с телепортацией. Сюжет рассказа строится на том, что женщина готовится к телепортации на другую планету, но в процессе передачи сигнала возникает сбой. В результате тело путешественницы не уничтожено, нетронутыми остались и ее эмоции, а в месте назначения возникла ее точная копия, которая, естественно, отказывается войти в кабинку для телепортации и быть уничтоженной. Возникает кризис, поскольку хладнокровные инопланетяне, снабдившие человечество этой технологией, рассматривают проблему под чисто практическим углом: для поддержания равновесия одна из копий должна быть уничтожена. Подверженные эмоциям люди не могут так легко разрешить эту дилемму.

В большинстве фантастических произведений телепортация преподносится как благо. А вот Стивен Кинг в рассказе «Долгий джонт» рассмотрел опасные побочные явления, которыми он может сопровождаться. В будущем телепортация стала обычным явлением и получила название «джонт». Рассказ начинается с того, что отец перед телепортацией на Марс рассказывает детям историю открытия джонта. Ученый, первым обнаруживший это явление, телепортировал мышей, но благополучно переносили телепортацию только те мыши, которых предварительно усыпили. Мыши, бодрствовавшие во время переноса, умирали страшной смертью. Поэтому людей всегда усыпляют перед телепортацией, это обычная процедура. Единственным человеком, прошедшим через телепортацию в состоянии бодрствования, стал приговоренный преступник, которому за участие в эксперименте было обещано полное прощение. Но после телепортации он умер от обширного инфаркта, успев произнести только: «Там вечность».

К несчастью, сын этого человека так заинтересовался этой таинственной историей, что решил задержать дыхание и не спать. Результат оказался трагичным. После телепортации мальчик внезапно сошел с ума. У него побелели волосы, глаза пожелтели, он пытается выцарапать себе их. Тайна раскрыта. Если вещество при телепортации переносится мгновенно, то для сознания путешествие занимает целую вечность; время представляется бесконечным, и человек лишается рассудка.

 

[11]Кроме того, на званом обеде можно демонстрировать поразительные достижения телепатии. Попросите каждого из присутствующих написать на листке бумаги какое-нибудь имя и соберите свернутые листки в шляпу. Затем доставайте каждый листок по очереди и, не открывая, произносите вслух написанное на нем имя. Аудитория будет поражена — ведь на их глазах совершается настоящее чудо. В самом деле, некоторые «маги» умудряются заработать себе славу и состояние в первую очередь за счет этого несложного трюка.

(На самом деле эта поразительная демонстрация чтения мыслей объясняется очень просто. Вы вытягиваете первый листок и прочитываете его про себя, а вслух объявляете, что не можете разглядеть его содержания из-за неподходящего состояния «психоэфира». Затем вы достаете из шляпы второй листок и, не открывая его, произносите вслух имя, которое прочли в первом. Человек, написавший это имя, будет поражен и решит, что вы прочли нераспечатанный второй листок. Теперь вы открываете второй листок и молча читаете его содержимое. Вытаскиваете третий запечатанный листок и объявляете вслух имя, прочитанное на втором. И так далее. Каждый раз, называя вслух имя, вы на самом деле оглашаете содержимое предыдущего листка.)

 

[12]Психическое состояние человека можно приблизительно определить, если проследить в точности за движением его глаз, скажем, при разглядывании фотографии. Если направить тонкий луч света на глазное яблоко, то отраженный луч можно будет увидеть на стене или специальном экране. Движение отраженного луча света на стене позволит затем в точности восстановить, как движется глаз при разглядывании картинки. (К примеру, при разглядывании человеческого лица на фотографии взгляд наблюдателя, как правило, сначала бегает от одного глаза к другому, затем перемещается на рот, снова возвращается к глазам — и только после этого переходит к остальной части изображения.)

Если при разглядывании некоего изображения точно отслеживать размер зрачков, то можно определить, какие — приятные или неприятные — у человека возникают мысли при сканировании глазами конкретных участков картинки. Таким образом можно определить эмоциональное состояние человека. (К примеру, если убийце показать фотографию места преступления, он испытает сильные эмоции при разглядывании именно той части картинки, где находилось тело, — но ведь точное его положение знают только сам убийца и полиция!)

 

[13]В Общество психических исследований входили лорд Рэлей (нобелевский лауреат), сэр Уильям Крукс (изобретатель «трубки Крукса», используемой в электронике), Шарль Рише (нобелевский лауреат), американский психолог Уильям Джеймс и премьер-министр Артур Бальфур. Общество поддерживали такие знаменитости, как Марк Твен, Артур Конан Дойл, Альфред, лорд Теннисон, Льюис Кэрролл и Карл Юнг.

 

[14]Райн первоначально хотел стать священником, но затем, во время обучения в Чикагском университете, переключился на ботанику. Побывав в 1922 г. на лекции сэра Артура Конан Дойла, посвященной общению с душами умерших, Райн заинтересовался психическими явлениями. Позже он познакомился с книгой сэра Оливера Лоджа «Выживание человека», рассказывающей о будто бы имевшем место во время сеансов общении с умершими; книга еще укрепила интерес Райна. Его, однако, не удовлетворяло современное состояние спиритуализма — да и репутация этого занятия была сильно подпорчена некрасивыми историями о мошенничестве и обмане. Более того, собственные исследования Райна послужили разоблачению одной из известных спириток, некой Марджери Крэндон; это разоблачение принесло ему презрение многих спиритуалистов, включая и Конан Дойла.

 

[15]«Выступ» на графике электрического потенциала ЭЭГ приблизительно через 300 мс после воспринимаемого испытуемым сигнала. — Прим пер.

 

[16]Наконец, даже ограниченные формы телепатии, став в будущем обычными, породили бы множество юридических и моральных проблем. Во многих странах запрещено записывать телефонные разговоры без разрешения ведущего их человека, так что в будущем вполне может появиться и запрет на запись рисунков мыслей человека без его прямого разрешения — причем запрет безусловный. А учитывая неуловимую и очень «текучую» природу мыслей человека, рисунки мыслей, скорее всего, никогда не будут иметь силу в суде. В фильме «Особое мнение» с Томом Крузом ставится этический вопрос о том, можно ли арестовать человека за преступление, которого он еще не совершил. В будущем, возможно, встанет вопрос и о том, являются ли рисунки мыслей, свидетельствующие о намерении человека совершить преступления, инкриминирующим доказательством против него. Будут ли угрозы, высказанные вслух, считаться сопоставимыми с мысленными угрозами?

Встанет вопрос и о правительственных органах, о службах безопасности, которые будут подвергать людей сканированию мозга, не спрашивая их согласия и не оглядываясь на законы. Будет ли это считаться допустимым? Легально ли читать мысли террориста, чтобы узнать его планы? Легально ли имплантировать ложные воспоминания, чтобы обмануть кого-то? В фильме «Вспомнить все» с Арнольдом Шварценеггером постоянно возникает вопрос о том, подлинны ли воспоминания человека или внедрены извне, — ведь это может изменить саму природу того, кто мы есть.

Вероятно, эти и другие подобные вопросы еще много десятилетий будут оставаться чисто гипотетическими, но технология развивается, хотя и медленно, — и эта технология безусловно вызовет в будущем моральные, юридические и общественные проблемы. К счастью, у нас еще достаточно времени, чтобы подготовиться к ним.

 

[17] Элемент объемного изображения, по аналогии с «пиксель». —Прим. пер.

 

[18] Автор приписывает Шекспиру цитату, принадлежащую английскому фантасту Нилу Гейману (Neil Gaiman). — Прим. пер.

 

[19]Удивительного Рэнди задевало, что профессиональные иллюзионисты, ловко надувающие легковерных простаков, приписывают себе психокинетические возможности и тем самым вводят в заблуждение ничего не подозревающую публику, и он занялся профессиональным разоблачением всевозможных мошеннических трюков. Особенно ему нравилось повторять каждый новый трюк, исполненный медиумом. Сам Удивительный Рэнди принадлежал скорее к традиции великого Гудини и занимался одновременно демонстрацией иллюзий и разоблачением обманщиков и шарлатанов, пытавшихся при помощи своих умений ввести публику в заблуждение и заработать на этом. Рэнди утверждает, что может обмануть своими трюками даже ученых. Он говорит: «Я могу прийти в лабораторию и заморочить головы любым ученым».

 

[20]Профессор Пенроуз утверждает, что человек не мог бы мыслить без квантовых эффектов, которые, безусловно, должны присутствовать в мозге. Большинство специалистов-компьютерщиков скажет, что каждый нейрон мозга можно воспроизвести при помощи сложного набора транзисторов; отсюда следует, что мозг можно сопоставить с классическим компьютером. Мозг чрезвычайно сложен, но по сути своей состоит из набора нейронов, поведение которых может быть смоделировано при помощи транзисторов. Пенроуз не согласен с этим утверждением. Он утверждает, что в клетке есть структуры, известные как микротубулы, которые демонстрируют квантовое поведение, а потому мозг невозможно свести к простому набору электронных компонентов.

 

[21]Так что наши механические создания могут в конце концов послужить ключом к нашему же выживанию. Как говорит Марвин Мински, "мы, люди, не конечная точка эволюции, так что если мы можем сделать машину такой же умной, как человек, то мы, вероятно, можем также сделать машину гораздо умнее человека. Нет смысла создавать еще одного человека. Хочется создать машину, которая сможет делать вещи, которые мы сами делать не можем".

 

[22]О бессмертии, конечно, человек мечтает с тех самых пор, когда он, один в животном царстве, начал осознавать собственную смертность. Говоря о бессмертии, Вуди Аллен однажды сказал: «Мне не нужно бессмертие через работу. Я хочу быть по-настоящему бессмертным, т.е. не умирать. Я не хочу жить в сердцах соотечественников. Я предпочел бы продолжать жить в собственной квартире». Моравек, в частности, уверен, что в далеком будущем мы сольемся со своими творениями, чтобы образовать разум более высокого порядка. Для этого потребуется продублировать 100 млрд нейронов нашего мозга, каждый из которых связан, может быть, с несколькими тысячами других нейронов. Представьте: человек сидит на столе в операционной, а рядом лежит подготовленное тело робота. Начинается операция. Одновременно с удалением каждого нейрона из тела человека в теле робота создается точно такой же «кремниевый» нейрон. Идет время. Нейроны тела заменяются на кремниевые нейроны робота постепенно, поэтому все время операции человек сохраняет сознание. В конце концов мозг полностью переносится в тело робота, а объект операции спокойно наблюдает за происходящим. И вот результат: еще вчера человек умирал в собственном потрепанном отказывающем теле, а теперь обнаруживает себя в бессмертном теле, но обладает при этом прежней памятью и прежней личностью — и все это не теряя сознания.

 

[23] К сожалению, этот срок представляется слишком оптимистическим. Ни в 2005 финансовом году, ни в 2009-м NASA не располагает средствами на опытно-конструкторские работы по проекту TPF и вынуждено ограничиваться разработкой для него отдельных технологий. — Прим. пер.

 

[24]В целом, хотя местные языки и культуры будут и дальше процветать в разных регионах Земли, появятся также единые всепланетные язык и культура, которые охватят собой все континенты. Глобальная культура будет существовать параллельно с местными. Вообще говоря, в отношении элит всех обществ такая ситуация уже сложилась.

Но существуют и силы, противодействующие движению к единой всепланетной системе. Террористы, скажем, инстинктивно понимают, что при движении к планетарной цивилизации центральными в новой культуре станут терпимость и светский плюрализм, а такая перспектива представляет угрозу для людей, которым удобнее жить в прошлом тысячелетии.

 

[25] Еще одним достоинством ионного двигателя по сравнению с химическим, о котором автор будет говорить ниже, является очень высокое приращение импульса ракеты на единицу массы израсходованного рабочего тела. —Прим. пер.

 

[26]Еще один солнечный парус, совсем небольшой, был запущен в августе 2008 г. на частной американской ракете «Фалкон-1». Увы, и этот пуск закончился аварией. — Прим. пер.

 

[27] В сущности, «Прометей» создавался под единственный космический проект тяжелой АМС к спутникам Юпитера, к настоящему времени уже отмененный. Фактически в 2005 финансовом году проект «Прометей» получил только 270,3 млн, в 2006-м — 56,5 млн, а в 2007-м — 5,5 млн долл., после чего прекратил существование как самостоятельная разработка. — Прим. пер.

 

[28] Крайне сомнительно, так как на такой скорости до Плутона всего двое суток лёту, а при равномерном разгоне и торможении — четверо. — Прим. пер.

 

[29]Это сильное преувеличение. Да, после годового или даже полугодового полета человеку трудно сразу встать и пойти, да и не стоит этого делать, но уже через несколько дней навыки восстанавливаются как у русских, так и у американских космонавтов, тем более что они уже 13 лет летают вместе. —Прим. пер.

 

[30]Еще одна привлекательная черта такой интерпретации — то, что при этом не возникает нужды в дополнительных предположениях, достаточно первоначального волнового уравнения. В этой системе нам не обязательно схло-пывать волновые функции или производить наблюдения. Волновая функция просто делится, сама по себе, автоматически, без всякого вмешательства извне или дополнительных условий. В этом смысле теория множественности миров принципиально проще всех остальных теорий, в которых требуются внешние наблюдатели, измерения, схлопывание волн и т.п. Правда, мы получаем в нагрузку бесконечное число вселенных, но волновая функция управляется с ними самостоятельно, без всяких дополнительных предположений со стороны.

Одно из объяснений того факта, что наша физическая Вселенная представляется такой стабильной и неизменной, строится на утрате когерентности; считается, что мы просто потеряли синхронность со всеми остальными параллельными вселенными. Но потеря когерентности не уничтожает параллельные вселенные и не отрицает их существования; она объясняет лишь, почему наша собственная Вселенная среди бесконечного множества других вселенных кажется такой стабильной. Идея декогерентности основана на представлении о том, что вселенные способны расщепляться на множество других вселенных, но наша Вселенная, благодаря взаимодействию с окружающим миром, полностью изолирована от остальных.

 

[31]Были возражения. Некоторые ученые заявляли, что человеческий мозг— самое сложное, может быть, творение матери-природы в Солнечной системе, нарушает второй закон термодинамики. Человеческий мозг состоит из более чем 100 млрд нейронов и превосходит по сложности любой объект на расстоянии до 24 трлн миль от Земли, т. е. до соседней звезды. Возникает вопрос: как согласуется этот мощнейший удар по энтропии со вторым законом? Ведь сама эволюция, кажется, тоже нарушает этот закон. Ответ в том, что уменьшение энтропии, вызванное появлением и развитием высших организмов, включая людей, происходит за счет роста суммарной энтропии где-то в другом месте. Уменьшение энтропии, вызванное эволюцией, более чем компенсируется ростом энтропии в окружающем мире, а именно энтропии падающего на Землю солнечного света. Развитие человеческого мозга в результате эволюции действительно снижает энтропию, но это падение более чем компенсируется создаваемым нами же хаосом (в пример можно привести загрязнение окружающей среды, выброс тепла, глобальное потепление и т. п.).

 

[32]Однако Тесла, кроме всего прочего, был фигурой трагической; в результате постоянных обманов он лишился, вероятно, денег и признания за многие патенты и изобретения, подготовившие появление радио и телевидения и приход телекоммуникационной революции. (Тем не менее мы, физики, позаботились о том, чтобы имя Тесла не было забыто. Мы назвали его именем единицу магнитной индукции. Один тесла равняется 10 000 Г и примерно в 20 000 раз превосходит магнитное поле Земли.)

Сегодня Тесла почти забыт, и лишь некоторые из самых эксцентричных его заявок превратились в любимую игрушку сторонников теории всемирного заговора и источник сюжетов городского фольклора. Сам он твердо верил, что может связаться с марсианами, завершить незаконченную Эйнштейном теорию единого поля, расколоть Землю пополам, подобно яблоку, и создать смертельный луч, способный уничтожить 10 000 самолетов с расстояния 250 миль. (ФБР так серьезно относилось к утверждениям по поводу луча смерти, что после смерти Тесла наложило руку на большую часть его записок и лабораторного оборудования; кое-что и сегодня еще лежит в секретном хранилище.)

В 1931 г., находясь на пике славы и известности, Тесла попал на обложку журнала Time. Он регулярно поражал публику, создавая на глазах изумленной аудитории гигантские молнии, несущие в себе миллионы вольт электрической энергии. Его погубило небрежное отношение к финансовым и юридическим вопросам. Столкнувшись с армадой юристов, представлявших только-только возникшие тогда фирмы, превратившиеся сегодня в энергетические гиганты, Тесла потерял контроль над важнейшими своими патентами. У него появились симптомы того, что медики сегодня называют обсессивно-компульсивным расстройством; его «пунктиком» стало число 3. Позже развилась паранойя; он жил в бедности в отеле New Yorker, бегал от кредиторов и боялся, что враги отравят его. Он умер в 1943 г. в полной нищете в возрасте 86 лет.

 

[33]Причина в том, что если взять теорию гравитации Эйнштейна и ввести в нее квантовые поправки, то эти поправки окажутся не маленькими, а бесконечными. За долгие годы физики выработали множество ухищрений, позволяющих избавиться от бесконечных слагаемых в уравнениях, но с квантовой теорией гравитации все эти методы не работают. А вот в теории струн бесконечные поправки вообще пропадают, и причин тому несколько. Во-первых, в теории струн есть особый вид симметрии, известный как суперсимметрия, благодаря которому многие бесконечные слагаемые уходят. Кроме того, в теории струн есть ограничение — длина струны, — тоже помогающее бороться с бесконечностями.

Вообще, бесконечность в теории гравитации восходит еще к классической теории. Закон обратных квадратов Ньютона гласит, что при стремлении расстояния между объектами к нулю сила притяжения между ними становится бесконечной. Эта бесконечность, очевидная даже в теории Ньютона, переходит и в квантовую теорию. И только в теории струн есть ограничение — длина струны, или планковская длина, которая позволяет нам бороться с расходимостью.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Физика невозможного

Физика невозможного...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Комментарии

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Невозможное» относительно
  Как физик я твердо усвоил, что «невозможное» очень часто относительно. С детства помню, как учительница однажды подошла к висевшей на стене карте Земли и указала на побережья Южной

Зачем изучать невозможное?
  Как ни странно это звучит, но серьезное изучение невозможного нередко приводило ученых к открытию новых, весьма многообещающих и совершенно неожиданных областей науки. К пр

Зачем предсказывать будущее?
  Предсказывать будущее всегда немного опасно, особенно если речь идет о времени, отстоящем от нас на сотни или тысячи лет. Физик Нильс Бор любил говорить: «Предсказывать очень трудно

Благодарности
  Материал этой книги охватывает множество областей и дисци­плин, а также работы многих выдающихся ученых. Я бы хотел поблагодарить следующих лиц, которые любезно уделили мне время дл

Защитное силовое поле
  I. Если заслуженный, но пожилой ученый утверждает, что некое явление возможно, он наверняка прав. Если он утверждает, что некое явление невозможно, он, весьма вероятно, ошибается.

Майкл Фарадей
  Концепция физического поля берет начало в работах великого британского ученого XIX в. Майкла Фарадея. Родители Фарадея принадлежали к рабочему классу (его отец был кузнецом

Четыре фундаментальных взаимодействия
  Одним из величайших достижений физики за последние два тысячелетия стало выделение и определение четырех видов взаимодействия, которые правят вселенной. Все они могут быть описаны н

Плазменные окна
  Как уже отмечалось выше, если нагреть газ до достаточно вы­сокой температуры и получить таким образом плазму, то при помощи магнитного и электрического полей можно будет ее удержива

Магнитная левитация
  В научной фантастике силовые поля выполняют еще одну функ­цию, кроме отражения ударов из лучевого оружия, а именно служат опорой, которая позволяет преодолевать силу притя­жения. В

Невидимость
  Нельзя полагаться на глаза, если расфокусировано воображение. Марк Твен   В сериале «Звездный путь IV: Путешествие домой» экипаж «Энтерпрайза» захват

Невидимость в истории
  Невидимость, возможно, одна из самых старых концепций древней мифологии. С начала времен человек, оставшись один в пугающей тишине ночи, чувствовал присутствие невидимых существ и б

Уравнения Максвелла и тайна света
  Физики получили сколько-нибудь четкое представление о законах оптики относительно недавно в результате работ шотландца Джеймса Клерка Максвелла, одного из гигантов физики XIX в. В о

Метаматериалы и невидимость
  Возможно, самым многообещающим в плане невидимости из недавних достижений является экзотический новый материал, известный как «метаматериал»; не исключено, что когда-нибудь он сдела

Метаматериалы для видимого света
  Итак, гонка началась. Сразу же после объявления о получении в лаборатории первых метаматериалов в этой области началась лихорадочная активность. Каждые несколько месяцев мы

Невидимость через плазмонику
  Не желая отставать от соперников, другая группа физиков объявила в середине 2007 г. о создании метаматериала, способного повернуть видимый свет, на базе совершенно иной технологии,

Будущее метаматериалов
  Продвижение в исследовании метаматериалов в будущем будет ускоряться по той простой причине, что уже сейчас интерес к созданию транзисторов, которые работали бы на световом луче вме

Невидимость и нанотехнологии
  Как я уже упоминал, ключом к невидимости может стать развитие нанотехнологий, т.е. способности манипулировать структурами атомных (около одной миллиардной части метра в поперечнике)

Голограммы и невидимость
  Еще один способ сделать человека отчасти невидимым — это сфотографировать вид позади него и затем спроектировать это изображение непосредственно на одежду человека или на некий экра

Невидимость через четвертое измерение
  Следует упомянуть еще один, куда более хитрый способ становиться невидимым, изложенный Гербертом Уэллсом в романе «Человек-невидимка». Этот способ предусматривает использование возм

Фазеры и Звезды Смерти
  У радио нет будущего. Летательные аппараты тяжелее воздуха невозможны. Скоро выяснится, что рентгеновские лучи - мистификация. Лорд Кельвин, физик, 1899 г.  

Лучевое оружие в истории
  Мечта обуздать энергию излучения на самом деле совсем не нова; ее корни уходят в древнюю религию и мифологию. Греческий бог Зевс знаменит тем, что стрелял в смертных молниями. Север

Квантовая революция
  Все изменилось после появления квантовой теории. Уже в начале XX в. стало ясно, что, хотя законы Ньютона и уравнения Максвелла весьма успешно описывают движение планет и поведение с

Мазеры и лазеры
  В 1953 г. профессор Чарльз Таунс из Университета Калифорнии в Беркли сумел вместе с коллегами получить первый пучок когерентного излучения, а именно микроволн. Устройство назвали ма

Типы лазеров и их особенности
  Новые лазеры сейчас открывают едва ли не каждый день; как правило, речь идет об обнаружении нового вещества, способного работать в лазере, или изобретении нового метода закачки энер

Лазеры и лучевые ружья?
  Принимая во внимание огромное разнообразие коммерческих лазеров и мощь лазеров военных, трудно не задаться вопросом: почему у нас нет лучевых ружей и пушек, пригодных к использовани

Энергия для Звезды смерти
  Чтобы построить Звезду смерти — лазерную пушку, способную уничтожить целую планету и навести ужас на галактику, как показано в «Звездных войнах», необходимо создать самый мощный лаз

Инерционное удержание для лазерного термоядерного синтеза
  Первый метод основан на так называемом инерционном удержании. При помощи самых мощных на Земле лазеров в лаборатории искусственно создается кусочек солнца. Твердотельный лазер на не

Магнитное удержание для термоядерного синтеза
  Второй метод, который в принципе могли бы использовать ученые для обеспечения Заезды смерти энергией, известен как магнитное удержание — процесс, при котором горячая водородная плаз

Рентгеновские лазеры с ядерной накачкой
  Существует еще одна возможность построить лазерную пушку Звезды смерти на основании сегодняшних технологий — при помощи водородной бомбы. Батарея рентгеновских лазеров, обуздывающих

Физика Звезды смерти
  Можно ли создать оружие, способное уничтожить целую планету, как в «Звездных войнах»? В теории ответ прост: да. Причем несколькими путями. Для энергии, высвобождаемой при в

Источники гамма-всплесков
  Космические источники гамма-всплесков были впервые замечены в 1970-х гг. на запущенных американскими военными спутниках «Вела» (Vela), предназначенных для обнаружения «лишних вспыше

Телепортация
  Прекрасно, что мы встретились с парадоксом. Теперь можно надеяться на продвижение вперед. Нильс Бор   Капитан, я же не могу менять законы физики!

Телепортация и научная фантастика
  Первое упоминание о телепортации в научно-фантастическом произведении мы находим в рассказе Эдварда Пейджа Митчелла «Человек без тела», опубликованном в 1877 г. В этом рассказе неки

Телепортация и квантовая теория
  В рамках теории Ньютона телепортация откровенно невозможна. Законы Ньютона базируются на представлении о том, что вещество состоит из крошечных твердых бильярдных шариков. Объекты н

Эксперимент ЭПР
  Ключ к квантовой телепортации кроется в знаменитой работе 1935 г. Альберта Эйнштейна и его коллег Бориса Подольского и Натана Розена. По иронии судьбы трое ученых ставили своей цель

Квантовая телепортация
  Все изменилось в 1993 г., когда ученые из IBM[10]под руководством Чарльза Беннетта продемонстрировали всем принципиальную возможность телепортировать с использованием эксперимента Э

Телепортация без запутывания
  Исследования в области телепортации стремительно набирают ход. В 2007 г. было сделано еще одно важное открытие. Физики предложили метод телепортации, не требующий запутывания. Вспом

Квантовые компьютеры
  По существу, судьба квантовой телепортации тесно связана с судьбой проектов по разработке квантовых компьютеров. Оба направления пользуются одними и теми же законами квантовой физик

Телепатия
  Если за целый день вам не попалось ничего странного, значит, день не удался. Джон Уилер   Только те, кто пытается сделать абсурдное, добиваются невоз

Психические исследования
  Первые научные исследования телепатии[13]и других паранормальных явлений принадлежат Обществу психических исследований, основанному в 1882 г. в Лондоне. (Как раз в этом году Фредери

Телепатия и Звездные врата
  На пике холодной войны, давшей начало многочисленным секретным экспериментам по телепатии, управлению разумом и дальновидению (дальновидение — это получение зрительной информации об

Сканирование мозга
  Одновременно с описанным выше ученые потихоньку начинали понимать физические законы, стоящие за работой мозга. В XIX в. ученые подозревали, что внутри мозга передаются электрические

Детекторы лжи на основе МРТ
  Не исключено, что когда-нибудь ученые сумеют при помощи аппаратов МРТ определять общее направление мыслей в работающем мозге. Простейший тест на «чтение мыслей» — правильно определи

Ручные МРТ-сканеры
  Еще одним серьезным препятствием на пути к практической телепатии является размер аппарата для фМРТ. Сегодня это чудовищное устройство стоимостью несколько миллионов долларов, оно з

Мозг как нейронная сеть
  Сможет ли в будущем некий МРТ-аппарат читать мысли — читать буквально: слово в слово, образ в образ, как способен делать истинный телепат? Ответа на этот вопрос пока нет. Некоторые

Передача мыслей
  Но предположим, что когда-нибудь мы научимся прочитывать общее направление мыслей другого человека. Как насчет обратного процесса? Сможем ли мы проецировать собственные мысли в голо

Карта мозга
  Несколько ученых предложили заняться нейронным картированием, подобным известному проекту «Геном человека». В результате реализации проекта по нейронному картированию ученые определ

Телекинез
  Новая научная истина торжествует не потому, что ее противники признают свою неправоту, просто ее оппоненты со временем вымирают, а подрастающее поколение знакомо с нею с самого нача

Телекинез и реальный мир
  Возможно, самое знаменитое противостояние, связанное с телекинезом в реальной жизни, произошло в 1973 г. на шоу Джонни Карсона. Участвовали в нем Ури Геллер—израильский медиум, утве

Телекинез и наука
  Одна из причин, по которым так трудно объективно анализировать телекинез, — это то, что мошенникам несложно обмануть ученых — ведь они приучены верить тому, что видят в лаборатории.

Телекинез и мозг
  Если телекинез не удается даже согласовать с известными силами природы, то как мы можем надеяться в будущем обуздать его? Одну из подсказок к ответу на этот вопрос можно найти в эпи

Нанороботы
  А что можно сказать о возможности не просто двигать предметы, а трансформировать их, превращать один в другой, как по волшебству? Иллюзионисты проделывают такие фокусы за счет ловко

История искусственного интеллекта
  Идея механического существа захватывает воображение; она давно поселилась в умах изобретателей, инженеров, математиков и мечтателей. От Железного Дровосека из Волшебной страны до ро

Эмоциональные роботы?
  Одной из постоянных тем в литературе и искусстве уже давно стало механическое существо, мечтающее стать человеком, обрести человеческие эмоции. Это существо не удовлетворено тем, чт

Обладают ли они сознанием?
  По вопросу о том, могут ли машины обладать сознанием, нет единого мнения; более того, нет его и по вопросу о том, что такое сознание вообще. Никто еще не сумел сформулировать приемл

Могут ли роботы представлять опасность?
  Закон Мура (онутверждает, что производительность компьютеров удваивается каждые 18 месяцев) позволяет предположить, что через несколько десятилетий появятся роботы с разумом, скажем

Внеземные цивилизации и летающие тарелки
  Мы или одиноки во Вселенной, или нет. Любая из этих мыслей пугает. Артур Кларк   Гигантский, поражающий воображение космический корабль протяженность

Научные поиски внеземной жизни
  Серьезные ученые, занятые поисками возможной внеземной жизни, утверждают: об этой жизни — если, конечно, она существует — невозможно сказать ничего определенного. Тем не менее, исхо

Слушая инопланетян
  Проект поиска внеземного разума SETI берет начало от статьи, написанной в 1959 г. физиками Джузеппе Коккони и Филипом Моррисоном. Статья эта произвела сильный эффект. Авторы предпол

Где же они?
  Тот факт, что проект SETI не обнаружил до сих пор никаких признаков присутствия в космосе сигналов от иных разумных существ, заставил ученых взглянуть повнимательнее на предположени

Поиск землеподобных планет
  Уравнение Дрейка, разумеется, имеет чисто гипотетический характер. Именно поэтому обнаружение за пределами Солнечной системы планет дало толчок поиску внеземной жизни. При этом иссл

На что они похожи?
  Пока астрономы ищут инопланетян в космосе, другие ученые на основании данных физики, биологии и химии пытаются догадаться, на что может быть похожа инопланетная жизнь. Еще Исаак Нью

Чудовища и закон масштаба
  Рассмотрим пример. Если бы Кинг-Конг существовал на самом деле, он никак не мог бы терроризировать Нью-Йорк. Наоборот, при первой же попытке шагнуть у него сломались бы ноги. Дело в

Физика развитых цивилизаций
  Для разговора о том, какими могут оказаться космические цивилизации, тоже можно воспользоваться знанием физических законов. Если взглянуть на развитие нашей собственной цивилизации

Звездолеты
  Нелепая идея выстрелить в Луну — прекрасный пример того, до какого абсурда может довести ученых порочная специализация... совершенно очевидно, что это предложение в принципе нереали

Грядущие катастрофы
  Поэт Роберт Фрост задавался вопросом: каким образом погибнет Земля, в пламени или во льду? Мы, зная законы природы, можем уверенно предположить, каким будет конец мира в случае есте

Ионные и плазменные двигатели
  В отличие от химических реактивных двигателей, ионные не производят внезапного и очень эффектного выброса раскаленных газов, которые, собственно, и толкают традиционные ракеты. Их т

Солнечные паруса
  Солнечный парус — идея, которая могла бы решить многие проблемы. В основе ее лежит тот факт, что солнечный свет оказывает очень небольшое, но постоянное давление, достаточное для то

Прямоточный термоядерный двигатель
  Лично мне самым перспективным движителем для путешествия к звездам представляется прямоточный термоядерный двигатель. Во Вселенной больше чем достаточно водорода, так что корабль с

Импульсный ядерный двигатель
  Еще одна теоретическая возможность — использовать в качестве движителя серию ядерных мини-бомб. К примеру, проект «Орион» предусматривал последовательное выбрасывание небольших терм

Удельный импульс и эффективность двигателя
  Если нужно сравнить эффективность различных типов двигателей, инженеры обычно говорят об удельном импульсе. Удельный импульс определяется как изменение импульса на единицу массы изр

Космический лифт
  Одно из серьезных препятствий к реализации многих звездных проектов состоит в том, что из-за громадных размеров и веса корабли невозможно построить на Земле. Некоторые ученые предла

Гравитационный маневр
  Существует еще один способ разогнать объект до скорости, близкой к скорости света, — воспользоваться «эффектом пращи». При отправке космических зондов к другим планетам NASA иногда

Из пушки в небеса
  Еще один хитроумный способ вывести корабль в космос и разогнать до фантастических скоростей — выстрелить им из рельсовой электромагнитной «пушки», которую описывали в своих произвед

Опасности космического путешествия
  Конечно, космическое путешествие — не загородный пикник, В пилотируемых полетах к Марсу или еще дальше человека поджидают страшные опасности. Миллионы лет жизнь на Земле развивалась

Временное прекращение жизненных функций
  Что бы мы ни говорили о полете к звездам, какие бы проекты ни разрабатывали, одно обстоятельство остается неизменным: даже если мы сумеем построить звездолет, на дорогу до ближайших

Нанокорабли
  Существует еще несколько способов, пока не опробованных и известных лишь в теории, которые в принципе могут дать нам возможность добраться до звезд. Одно из многообещающих предложен

Антивещество и антивселенные
  Самая волнующая фраза, какую можно услышать в науке, - фраза, возвещающая о новых открытиях, — вовсе не «Эврика!», а «Вот забавно...». Айзек Азимов  

Получение антиатома и антихимия
  В начале XX в. физики поняли, что атом состоит из заряженных элементарных частиц, и электроны (отрицательно заряженные частицы) обращаются вокруг крохотного ядра (имеющего положител

Реактивный двигатель на антивеществе
  Физик Джеральд Смит из Университета штата Пенсильвания — один из самых ярых сторонников кораблей на антивеществе. Он считает, что, не заглядывая слишком далеко вперед, всего лишь 4

Естественное антивещество
  Если антивещество так сложно получить в земных условиях, то, может, легче обнаружить его в космосе? К сожалению, поиски антивещества во Вселенной, к большому удивлению физиков, почт

Первооткрыватель антивещества
  Что такое антивещество? Представляется странным, что природа без всяких видимых причин удвоила число элементарных частиц во вселенной. Как правило, природа очень экономна — но в отн

Дирак и Ньютон
  Пытаясь понять, как именно Дирак пришел к своему революционному уравнению и концепции антивещества, историки науки часто сравнивают его с Ньютоном. Интересно, что у Ньютона и Дирака

Антигравитация и антивселенные
  Теория Дирака помогает получить ответы на множество вопросов. Что выступает в роли гравитации в мире антивещества? Существуют ли антивселенные? Как мы уже обсуждали, антича

Быстрее света
  Вполне можно себе представить, что [жизнь] со временем распространится по всей Галактике и за ее пределами. Так что жизнь, возможно, не всегда будет оставаться для Вселенной незначи

Эйнштейн-неудачник
  В 1902 г. мало кто мог бы предсказать, что молодой физик Альберт Эйнштейн будет признан величайшим физиком со времен Исаака Ньютона. Скорее, наоборот, этот год стал одним из самых н

Эйнштейн и относительность
  Альберт Эйнштейн предложил знаменитую теорию относительности в 1905 г. В центре его теории — картинка, понятная даже ребенку. Эта теория стала ярчайшим выражением мечты, владевшей Э

Лазейки в теории Эйнштейна
  Несколько десятилетий физики пытаются отыскать в знаменитом постулате Эйнштейна хоть какие-то лазейки. Кое-что удалось обнаружить, но в большинстве своем эти лазейки не слишком поле

Двигатель Алькубьерре и отрицательная энергия
  Наилучший пример растягивания пространства — двигатель Алькубьерре, предложенный в 1994 г. физиком Мигелем Алькубьерре с использованием теории тяготения Эйнштейна. По сути, это имен

Кротовые норы и черные дыры
  Второй после растягивания пространства способ преодолеть световой барьер — это разорвать, или проколоть, пространство, т. е. пройти через кротовые норы, туннели, которые соединяют д

Планковская энергия и ускорители частиц
  Можно заранее рассчитать энергию, необходимую для создания нестабильности пространства-времени: по порядку величины она соответствует планковской энергии, составляющей 1019 МэВ. Это

Путешествия во времени
  Если путешествия во времени возможны, то где же туристы из будущего? Стивен Хокинг   — [Путешествия во времени] противоречат здравому смыслу, — произ

Как изменить прошлое
  Время — одна из величайших загадок Вселенной. Река времени уносит нас всех без исключения, независимо от нашего желания и даже против воли. Еще в 400 г. н.э. Блаженный Августин мног

Путешествия во времени: игровая площадка для физиков
  Пожалуй, можно сказать, что больше остальных отличился в математических джунглях черных дыр и машин времени космолог Стивен Хокинг. В отличие от других знатоков относительности, кот

Парадоксы и загадки времени
  Путешествия во времени порождают множество проблем, как технических, так и социальных. Ларри Дуайер поднимает всевозможные моральные, юридические и этические вопросы; он говорит: «С

Параллельные вселенные
  — Но неужели вы имеете в виду, сэр, — спросил Питер, — что другие миры могут существовать... повсюду, буквально за углом... вот просто так? — Ничего не может быть вероятнее

Гиперпространство
  Самой долгой историей научных дискуссий из всех типов параллельных вселенных может похвастаться параллельная вселенная высших измерений. Здравый смысл и органы чувств говорят нам, ч

Теория струн
  Все изменилось с появлением поразительной новой теории, получившей название теория суперструн. К началу 1980-х гг. физики буквально утонули в море элементарных частиц. Каждый раз, р

Мультивселенная
  Один вопрос по поводу теории струн по-прежнему не дает покоя: почему эта теория существует ни много ни мало — в пяти версиях? Действительно, теория струн способна объединить квантов

Квантовая теория
  В дополнение к высшим измерениям и Мультивселенной существует еще один тип параллельной вселенной — тот самый, что доставлял головную боль Эйнштейну и что продолжает мучить физиков

Квантовые вселенные
  Хью Эверетт, конечно, пытался обсуждать свою теорию «множественности миров» с другими физиками, но получал в ответ только удивление или безразличие. Один из физиков, Брайс Девитт из

Контакт между вселенными
  Все это оставляет открытым один интересный вопрос. Если физики не могут исключить возможность существования нескольких типов параллельных вселенных, то можно ли вступить с ними в ко

Новорожденная вселенная в лаборатории?
  Некоторые идеи представляются поначалу практически неосуществимыми, но физики тем не менее рассматривают их вполне серьезно. Если, к примеру, мы попытаемся понять причину и ход Боль

Эволюция вселенных?
  Некоторые физики склонны уводить эту идею еще дальше к границам научной фантастики; они задаются вопросом, не приложил ли разум «руку» к созданию нашей Вселенной? В картине

Вечный двигатель
  Каждая теория проходит четыре стадии, прежде чем быть принятой: 1) это бесполезная чепуха; 2) это интересно, но неправильно; 3) это верно, но совершенно н

История в зеркале энергии
  Любой цивилизации жизненно необходима энергия. Более того, всю историю человечества в принципе можно рассматривать как историю энергетики. На протяжении 99,9% времени существования

Вечный двигатель в истории
  Поисками вечного двигателя люди занимались еще в глубокой древности. Первая документально подтвержденная попытка построить это чудо техники имела место в Баварии в VIII в. Изобретен

Розыгрыши и подделки
  Стимулы к изобретению вечного двигателя были настолько сильны, что мошенничество и обман в этом вопросе стали обычным делом. В 1813 г. Чарльз Редхеффер продемонстрировал в Нью-Йорке

Людвиг Больцман и энтропия
  Больцман был невысоким здоровяком с бочкообразной грудью и громадной спутанной бородой. Однако за внушительной и даже пугающей внешностью скрывалась ранимая душа; а ран, защищая нау

Суммарная энтропия всегда возрастает
  Труды Больцмана и других физиков помогли прояснить природу вечного двигателя и даже разбить все существующие их схемы на два типа. Вечный двигатель первого типа нарушает первый зако

Три закона термодинамики и симметрия
  Но все вышесказанное рождает и более глубокий вопрос: а почему, собственно, должны работать эти непогрешимые законы термодинамики? Эта загадка занимала ученых с того самого момента,

Энергия из вакуума?
  Вот мучительный вопрос: можно ли извлечь энергию из пустоты? Физики лишь недавно поняли, что на самом деле «пустота» вакуума вовсе не пуста, в ней кипит неиссякаемая активность.

А может быть, нет?
  Один из самых неприятных пробелов в современной физике состоит в том, что никто не может теоретически рассчитать то количество темной энергии, которое мы измеряем при помощи спутник

Предвидение будущего
  Парадокс - это истина, вставшая на голову ради привлечения внимания. Николас Фаллетта   Существует ли такая вещь, как ясновидение, или предвидение бу

Можем ли мы видеть будущее?
  Можно ли доказать при помощи строгих научных экспериментов, что некоторые люди способны видеть будущее? В главе 12 мы видели, что путешествия во времени в принципе не противоречат з

Назад во времени
  Однако если рассмотреть теорию Максвелла, сценарий окажется гораздо более сложным. При решении максвелловых уравнений для света мы получаем не одно, а два решения: не только «запазд

Тахионы из будущего
  Помимо «опережающих» волн из будущего (которые снова и снова доказывают свою полезность в квантовой теории), в квантовой теории существует еще одна необычная концепция, которая пред

Эпилог. Будущее невозможного.
  Не существует ничего достаточно крупного или достаточно безумного, что ни одно из миллиона технологических обществ не почувствовало бы себя обязанным сделать, - если, конечно, это ф

Эпоха до Большого взрыва
  Что касается Большого взрыва, то в настоящий момент создается новое поколение приборов, которые, возможно, помогут нам разрешить некоторые вечные вопросы. Сегодня наши космические д

Теория всего?
  Как я уже упоминал, лучшим кандидатом на роль теории всего является сегодня теория струн; но у этой точки зрения есть и противники, считающие, что теория струн не оправдывает ожидан

Критика теории струн
  На сегодняшний день ведущим (и единственным) кандидатом на роль теории[33]всего является теория струн. Но возникла, естественно, и отрицательная реакция. Оппоненты утверждают: тепер

О неполноте физики
  В 1980 г. Стивен Хокинг вновь разжег интерес к теории всего; он прочел.лекцию под названием «Близится ли конец теоретической физики?», в которой сказал: «Возможно, мы увидим полную

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги