Для настоящих романтиков: Наука, теория струн, квантовая физика и красота мира от микро - до макро

Нам кажется, что все что нас окружает: центральное отопление, интернет, квалифицированная медицина, ДВС, и даже возможность купить еду в супермаркете - было, есть и будет, и никуда не денется вовеки веков.

Но мало кто задумывается, насколько шаткой является цивилизация современного человека.

Еще меньше задаются вопросами:

А как вообще появляются цивилизации?

Что для этого нужно?

Почему мы не нашли цивилизации старше 6000 лет

Люди существуют 200 000 лет, а самая первая цивилизация появилась только 6000 лет назад. И вскоре после этого цивилизации стали образовываться одна за другой по всему миру, независимо друг от друга. Что же произошло спустя 194 000 лет после появления первых людей?

Первая цивилизация современного типа появилась в период 5500-6000 лет назад. Первой цивилизацией были шумеры, которые начали строить крупные города на территории Месопотамии. Они развивали ремесла, изобрели письменность и колесо. Почти в это же время появилась своя цивилизация и на другом континенте - в Перу.

А первые оседлые общества появились примерно 12 тыс лет назад. Города они не строили, но уже перешли от кочевого образа жизни классических охотников и собирателей.

Не исключено, что есть и цивилизации, которые появились раньше. По крайней мере, раскопки в Израиле и на севере Африки могут навести на мысль, что шумеры были не первыми. Но кардинально картины это не изменит. Все новые цивилизации, скорее всего, будут в диапазоне +- 1000 лет от этой даты.

Почему это случилось всего 6000 лет назад? Чего же так долго ждали древние Homo Sapiens?

5 причин для появления цивилизации

1. Для того, чтобы появилась цивилизация, нужны экономические условия. Должен быть довольно большой избыток пищи, но раньше его не было.

2. Сельское хозяйство было открыто относительно недавно - 10 тысяч лет назад на Ближнем Востоке. А охота и собирательство не могли обеспечить запасы пищи. Люди были сытыми, рацион охотников был прекрасным. Но вот накопить так запасы было невозможно.

Сельское хозяйство может обеспечить запасы еды, но лишь в очень узком диапазоне условий окружающей среды. На Ближнем Востоке такие условия были. А вот в Европе и Америке люди освоили земледелие позже. Оно просто было им не выгодно по сравнению с охотой!

3. Раннее земледелие, на самом деле, не дало человечеству больше еды, чем охота и собирательство. Большинство преимуществ от оседлого образа жизни и сельского хозяйства человечество получило спустя тысячелетия.

4. Цивилизация требует минимальной плотности населения. Древний мир не мог ее обеспечить. У людей есть свои закономерные этапы развития, которые связаны с количеством людей. Например, объединить группу, состоящую из 20 человек, можно по принципу «мы друг друга знаем - мы друзья». Сделать тоже самое с группой 100+ человек уже невозможно. Здесь не все знают друг друга близко. Начнут делиться на группы и провоцировать конфликты. Чтобы заставить такие группы действовать эффективно, как единое целое, нужна общая культура и идеология.

70 тысяч лет назад произошло событие, которое откинуло человечество на долгие годы назад. Это, так называемый эффект «бутылочного горлышка». Популяция человечества резко сократилась всего до 10 тысяч человек (по некоторым оценкам - до 2 тысяч) по всему миру. Ученые полагают, что причина этого - извержение супервулкана Тоба в Индонезии.

Из-за этого вулкана на Земле на три года наступила вулканическая зима. Температура могла опуститься на 10-15 градусов. А человечеству пришлось еще много лет восстанавливать популяцию.

5. И, наконец, важная причина, которая повлияла на все то, что я писал выше. Очередной ледниковый период закончился всего 20 - 12 тысяч лет назад.

Климат потеплел, население выросло. Конфликты с внешними врагами и угроза города и заставили людей объединиться в первые цивилизации.

Что такое ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ?

Дополненная реальность (augmented reality, AR) - разновидность виртуальной реальности. Вернее смешанный результат обычной реальности, дополненной с помощью компьютера (планшета, смартфона, очков "Google Glass" и т.д.), элементами реальности виртуальной. Результат введения в поле восприятия любых сенсорных данных с целью дополнения сведений об окружении и улучшения восприятия информации.

Дополненную реальность (augmented reality, AR) надо отличать от виртуальной (virtual reality, VR) и смешанной (mixed reality, MR).

В дополненной реальности виртуальные объекты проецируются на реальное окружение.

Виртуальная реальность — это созданный техническими средствами мир, передаваемый человеку через (пока что) органы чувств.

Смешанная или гибридная реальность объединяет оба подхода.

То есть, виртуальная реальность создает свой мир, куда может погрузиться человек, а дополненная добавляет виртуальные элементы в мир реальный. Выходит, что ВиАр взаимодействует лишь с пользователями, а ЭйАр — со всем внешним миром.

...

Дальше должна была быть большая статья, в которой я хотел рассказать про дополненную реальность во всей красе.

Я бы рассказал как все начиналось с Мортона Хейлига и его симулятора "Sensorama".

Как используют дополненную реальность в медицине, на производстве, в армии и конечно дома для развлечения.

Обязательно бы вспомнил небезызвестную игру "Pokemon Go" и связанные с ними скандалы, например того же Диму Энтео, который носился по церкви, то ли гоняемый внутренними бесами, то ли в погоне за очередным покемоном.

Но... Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Ловите два забавных ролика про "дополненную реальность".

А после них, дам список программ (со ссылками), которые позволят превратить ваш смартфон в устройство "дополненной реальности" прямо сейчас! 

Magic Leap - Original Concept Video

https://www.youtube.com/watch?v=kPMHcanq0xM

HYPER-REALITY

https://www.youtube.com/watch?v=YJg02ivYzSs

Попробуй использовать

ДОПОЛНЕННУЮ РЕАЛЬНОСТЬ

в вашем смартфоне прямо сейчас!

Измерь пространство вокруг себя!

Если вам нужно узнать высоту дерева или размер вашей кухни, AR поможет вам измерить длину, высоту, ширину и объем каких-либо объектов без долгих поисков рулетки или риска сломать шею, упав со стремянки. Хотя приложения для измерения в технологии AR постоянно совершенствуются, имейте в виду, если вам нужны точные цифры, реальные измерительные инструменты все же надежнее.

К примеру, у Apple и Google есть свои собственные измерительные приложения, которые помогают пользователям iPhone и Android определить размеры окружающих предметов. Apple связывает свое приложение Measure с iOS, в то время как Google предлагает свое одноименное приложение для всех устройств Android, поддерживающих платформу Google ARCore.

Оба приложения работают аналогично. Просто используйте значок «плюс», чтобы установить начальную точку измерения, переместите свой девайс по прямой линии и снова нажмите на значок, чтобы зафиксировать конечную точку измерения. При необходимости коснитесь и перетащите любую из созданных точек, чтобы изменить их положение. А если вы тот человек, который, вероятно, через пять минут забудет только что сделанные обмеры, нажмите на иконку-фото, чтобы сделать снимок для дальнейшего использования.

Сам себе дизайнер!

Известно, что ремонт и дизайн квартиры может стоить не только больших денег, но и нервов. Покупка 20 литров краски, не зная, будет ли она гармонировать с занавесками на вашей кухне, может любого вогнать в стресс. А этот модный и яркий диван, украсит ли он вашу гостиную или так и останется дорогой и неудобной покупкой? AR здесь, чтобы помочь. Эта технология позволит вам просмотреть заранее новые цвета для стен вашего жилища или разместить мебель так, чтобы увидеть, как это будет выглядеть в реальности.

Ikea Place для Android или iOS даёт возможность ознакомиться с обширной коллекцией мебели из каталога шведского магазина товаров для дома. А технология дополненной реальности позволяет увидеть, как предметы мебели будут выглядеть в вашей комнате и сочетаться с интерьером. Это не только избавит вас от покупки того, что вам не нравится, но и от головной боли при сборке мебели.

Если вас когда-либо навещали фантазии о том, как ваша комната будет выглядеть окрашенной в черный цвет, используйте Colorsnap Visualizer для Android или iOS. Приложение включает в себя функцию под названием Instant Paint, с помощью которого вы сможет выбрать цвет и посмотреть, как он будет выглядеть на ваших стенах.

Создай свой шедевр!

С технологией AR реальный мир вокруг вас — это ваш холст. Вы можете нарисовать граффити на пустой стене без риска быть арестованным за вандализм или построить 3D-башню средневекового замка на полу вашей кухни. Без сомнения, эта технология поможет раскрыть вам свой творческий потенциал.

Приложение Line для Android и iOS — отличный пример. Используя камеру вашего телефона, вы можете рисовать в пространстве перед собой, просматривать свои рисунки под любым углом в 3D-пространстве и делиться ими с друзьями.

Немного отличается Inkhunter для Android и iOS. С помощью этого бесплатного приложения, вы сможете увидеть и оценить, как татуировка будет выглядеть на вашей коже, прежде чем решиться нанести её. А может AR даже заставить вас понять, что вы не такой уж большой фанат этого искусства.

Что наша жизнь игра? Игра!

И последнее, но очень важное: разработчики игр очень широко используют возможности, которые предлагает дополненная реальность. Они создают приключения, используя не только реалии окружающего мира, но и сказочные миры, созданные вашим смартфоном. И часто конечный результат превосходит все ожидания!

Возможно, вы слышали о Pokémon Go, а ещё есть Harry Potter: Wizard’s Unite (для Android и iOS) берет ту же идею и те же механизмы и переносит их в Potterverse. Просто гуляя и нацеливая камеру в разных направлениях, вы сможете поохотиться за волшебными существами, живущими по соседству и разгадать захватывающие тайны и загадки вашего района.

Приложение Knightfall для Android и iOS хотя и не такое сложное, но тоже очень весёлое. Это 3D-стратегия обороны башни, тут все как во время настоящей военной кампании: кровавые сражения, ожесточенные битвы, мощные взрывы. И все это происходит на вашем кофейном столике в гостиной—ну, или там, где вы захотите.

 

01.07.2020 в 17:06, realman написал(-a) #9653

В Антарктиде зафиксировали температурный рекорд

... 

Теория струн — направление теоретической физики, изучающее динамику взаимодействия объектов не как точечных частиц, а как одномерных протяжённых объектов, так называемых квантовых струн. Теория струн сочетает в себе идеи квантовой механики и теории относительности, поэтому на её основе, возможно, будет построена будущая теория квантовой гравитации.

Теория струн основана на гипотезе о том, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий ультрамикроскопических квантовых струн на масштабах порядка планковской длины 10−35 м. Данный подход, с одной стороны, позволяет избежать таких трудностей квантовой теории поля, как перенормировка, а с другой стороны, приводит к более глубокому взгляду на структуру материи и пространства-времени. Квантовая теория струн возникла в начале 1970-х годов в результате осмысления формул Габриэле Венециано, связанных со струнными моделями строения адронов. Середина 1980-х и середина 1990-х ознаменовались бурным развитием теории струн, ожидалось, что в ближайшее время на основе теории струн будет сформулирована так называемая «единая теория», или «теория всего», поискам которой Эйнштейн безуспешно посвятил десятилетия. Но, несмотря на математическую строгость и целостность теории, пока не найдены варианты экспериментального подтверждения теории струн. Возникшая для описания адронной физики, но не вполне подошедшая для этого, теория оказалась своего рода экспериментом в вакууме.

Это то, что о струнах говорит Википедия.

А если проще? На пальцах? 

Теория струн для чайников

Конечно, струны мироздания едва ли похожи на те, которые мы себе представляем. В теории струн ими называются невероятно малые вибрирующие нити энергии. Эти нити похожи, скорее, на крошечные «резинки», способные извиваться, растягиваться и сжиматься на все лады. Все это, однако, не означает, что на них нельзя «сыграть» симфонию Вселенной, ведь из этих «нитей», по мнению струнных теоретиков, состоит все сущее.

Противоречие физики

Во второй половине XIX века физикам казалось, что ничего серьезного в их науке открыть больше нельзя. Классическая физика считала, что серьезных проблем в ней не осталось, а все устройство мира выглядело идеально отлаженной и предсказуемой машиной. Беда, как и водится, случилась из-за ерунды – одного из мелких «облачков», еще остававшихся на чистом, понятном небе науки. А именно – при расчете энергии излучения абсолютно черного тела (гипотетическое тело, которое при любой температуре полностью поглощает падающее на него излучение, независимо от длины волны – NS).

Расчеты показывали, что общая энергия излучения любого абсолютно черного тела должна быть бесконечно большой. Чтобы уйти от столь явного абсурда, немецкий ученый Макс Планк в 1900 году предположил, что видимый свет, рентгеновские лучи и другие электромагнитные волны могут испускаться только некоторыми дискретными порциями энергии, которые он назвал квантами. С их помощью удалось решить частную проблему абсолютно черного тела. Однако последствия квантовой гипотезы для детерминизма тогда еще не осознавались. Пока в 1926 году другой немецкий ученый, Вернер Гейзенберг, не сформулировал знаменитый принцип неопределенности.

Суть его сводится к тому, что вопреки всем господствующим до того утверждениям, природа ограничивает нашу способность предсказывать будущее на основе физических законов. Речь, конечно, идет о будущем и настоящем субатомных частиц. Выяснилось, что они ведут себя совершенно не так, как это делают любые вещи в окружающем нас макромире. На субатомном уровне ткань пространства становится неровной и хаотичной. Мир крошечных частиц настолько бурный и непонятный, что это противоречит здравому смыслу. Пространство и время в нем настолько искривлены и переплетены, что там нет обычных понятий левого и правого, верха и низа, и даже до и после.

Не существует способа сказать наверняка, в какой именно точке пространства находится в данный момент та или иная частица, и каков при этом момент ее импульса. Существует лишь некая вероятность нахождения частицы во множестве областей пространства-времени. Частицы на субатомном уровне словно «размазаны» по пространству. Мало этого, не определен и сам «статус» частиц: в одних случаях они ведут себя как волны, в других – проявляют свойства частиц. Это то, что физики называют корпускулярно-волновым дуализмом квантовой механики.

Уровни строения мира:
1. Макроскопический уровень – вещество
2. Молекулярный уровень
3. Атомный уровень – протоны, нейтроны и электроны
4. Субатомный уровень – электрон
5. Субатомный уровень – кварки
6. Струнный уровень

В Общей теории относительности, словно в государстве с противоположными законами, дело обстоит принципиально иначе. Пространство представляется похожим на батут – гладкую ткань, которую могут изгибать и растягивать объекты, обладающие массой. Они создают деформации пространства-времени – то, что мы ощущаем как гравитацию. Стоит ли говорить, что стройная, правильная и предсказуемая Общая теория относительности находится в неразрешимом конфликте с «взбалмошной хулиганкой» – квантовой механикой, и, как следствие, макромир не может «помириться» с микромиром. Вот тут на помощь и приходит теория струн.

2D-Вселенная. Граф полиэдра E8 / ©John Stembridge/Atlas of Lie Groups Project Теория Всего

Теория струн воплощает мечту всех физиков по объединению двух, в корне противоречащих друг другу ОТО и квантовой механики, мечту, которая до конца дней не давала покоя величайшему «цыгану и бродяге» Альберту Эйнштейну.

Многие ученые уверены, что всё, от изысканного танца галактик до безумной пляски субатомных частиц, может в итоге объясняться всего одним фундаментальным физическим принципом. Может быть – даже единым законом, который объединяет все виды энергии, частиц и взаимодействий в какой-нибудь элегантной формуле.

ОТО описывает одну из самых известных сил Вселенной – гравитацию. Квантовая механика описывает три других силы: сильное ядерное взаимодействие, которое склеивает протоны и нейтроны в атомах, электромагнетизм и слабое взаимодействие, которое участвует в радиоактивном распаде. Любое событие в мироздании, от ионизации атома до рождения звезды, описывается взаимодействиями материи посредством этих четырех сил.

С помощью сложнейшей математики удалось показать, что электромагнитное и слабое взаимодействия имеют общую природу, объединив их в единое электрослабое. Впоследствии к ним добавилось и сильное ядерное взаимодействие – но вот гравитация к ним не присоединяется никак. Теория струн – одна из самых серьезных кандидаток на то, чтобы соединить все четыре силы, а, значит, объять все явления во Вселенной – недаром ее еще называют «Теорией Всего».

Вначале был миф

До сих пор далеко не все физики пребывают в восторге от теории струн. А на заре ее появления она и вовсе казалась бесконечно далекой от реальности. Само ее рождение – легенда.

График бета-функции Эйлера при вещественных аргументах / ©Flickr

В конце 1960-х годов молодой итальянский физик-теоретик Габриэле Венециано искал уравнения, которые смогли бы объяснить сильные ядерные взаимодействия – чрезвычайно мощный «клей», который скрепляет ядра атомов, связывая воедино протоны и нейтроны. Согласно легенде, как-то он случайно наткнулся на пыльную книгу по истории математики, в которой нашел функцию двухсотлетней давности, впервые записанную швейцарским математиком Леонардом Эйлером. Каково же было удивление Венециано, когда он обнаружил, что функция Эйлера, которую долгое время считали ничем иным, как математической диковинкой, описывает это сильное взаимодействие.

Как же было на самом деле? Формула, вероятно, стала результатом долгих лет работы Венециано, а случай лишь помог сделать первый шаг к открытию теории струн. Функция Эйлера, чудесным образом объяснившая сильное взаимодействие, обрела новую жизнь.

В конце концов, она попалось на глаза молодому американскому физику-теоретику Леонарду Сасскинду, который увидел, что в первую очередь формула описывала час­тицы, которые не имели внутренней структуры и могли вибрировать. Эти частицы вели себя так, что не могли быть просто точечными частицами. Сасскинд понял – формула описывает нить, которая подобна упругой резинке. Она могла не только растягиваться и сжиматься, но и колебаться, извиваться. Описав свое открытие, Сасскинд представил революционную идею струн.

К сожалению, подавляющее большинство его коллег встретили теорию весьма прохладно.

Стандартная модель

В то время общепринятая наука представляла частицы точками, а не струнами. В течение многих лет физики исследовали поведение субатомных частиц, сталкивая их на высоких скоростях и изучая последствия этих столкновений. Выяснилось, что Вселенная намного богаче, чем это можно было себе представить. Это был настоящий «демографический взрыв» элементарных частиц. Аспиранты физических вузов бегали по коридорам с криками, что открыли новую частицу, – не хватало даже букв для их обозначения. Но, увы, в «родильном доме» новых частиц ученые так и не смогли отыскать ответ на вопрос – зачем их так много и откуда они берутся?

Это подтолкнуло физиков к необычному и потрясающему предсказанию – они поняли, что силы, действующие в природе, также можно объяснить с помощью частиц. То есть существуют частицы материи, а есть частицы-переносчики взаимодействий. Таковым, например, является фотон – частица света. Чем больше этих частиц-перенос­чиков – тех же фотонов, которыми обмениваются частицы материи, тем ярче свет. Ученые предсказывали, что именно этот обмен частицами-переносчиками – есть не что иное, как то, что мы воспринимаем как силу. Это подтвердилось экспериментами. Так физикам удалось приблизиться к мечте Эйнштейна по объединению сил.

Взаимодействия между различными частицами в Стандартной модели / ©Wikimedia Commons

Ученые считают, что если мы перенесемся к моменту сразу после Большого взрыва, когда Вселенная была на триллионы градусов горячее, частицы-переносчики электромагнетизма и слабого взаимодействия станут неразличимы и объединятся в одну-е­дин­ственную силу, называемую электрослабой. А если вернуться во времени еще дальше, то электрослабое взаимодействие соединилось бы с сильным в одну суммарную «суперсилу».

Несмотря на то, что все это еще ждет своих доказательств, квантовая механика вдруг объяснила, как три из четырех сил взаимодействуют на субатомном уровне. Причем объяснила красиво и непротиворечиво. Эта стройная картина взаимодействий, в конечном счете, получила название Стандартной модели. Но, увы, и в этой совершенной теории была одна большая проблема – она не включала в себя самую известную силу макроуровня – гравитацию.

©Wikimedia Commons Гравитон

Для не успевшей «расцвести» теории струн наступила «осень», уж слишком много проблем она содержала с самого рождения. Например, выкладки теории предсказали существование частиц, которых, как точно установили вскоре, не существует. Это так называемый тахион – частица, которая движется в вакууме быстрее света. Помимо прочего выяснилось, что теория требует целых 10 измерений. Неудивительно, что это очень смущало физиков, ведь это очевидно больше, чем то, что мы видим.

К 1973 году только несколько молодых физиков все еще боролись с загадочными выкладками теории струн. Одним из них был американский физик-теоретик Джон Шварц. В течение четырех лет Шварц пытался приручить непослушные уравнения, но без толку. Помимо других проблем, одно из этих уравнений упорно описывало таинственную частицу, которая не имела массы и не наблюдалась в природе.

Ученый уже решил забросить свое гиблое дело, и тут его осенило – может быть, уравнения теории струн описывают, в том числе, и гравитацию? Впрочем, это подразумевало пересмотр размеров главных «героев» теории – струн. Предположив, что струны в миллиарды и миллиарды раз меньше атома, «струнщики» превратили недостаток теории в ее достоинство. Таинственная частица, от которой Джон Шварц так настойчиво пытался избавиться, теперь выступала в качестве гравитона – частицы, которую долго искали и которая позволила бы перенести гравитацию на квантовый уровень. Именно так теория струн дополнила пазл гравитацией, отсутствующей в Стандартной модели. Но, увы, даже на это открытие научное сообщество никак не отреагировало. Теория струн оставалась на грани выживания. Но Шварца это не остановило. Присоединиться к его поискам захотел только один ученый, готовый рискнуть своей карьерой ради таинственных струн – Майкл Грин.

Субатомные матрешки

Несмотря ни на что, в начале 1980?х годов теория струн все еще имела неразрешимые противоречия, называемые в науке аномалиями. Шварц и Грин принялись за их устранение. И усилия их не прошли даром: ученые сумели устранить некоторые противоречия теории. Каково же было изумление этих двоих, уже привыкших к тому, что их теорию пропускают мимо ушей, когда реакция ученого сообщес­тва взорвала научный мир. Меньше чем за год число струнных теоретиков подпрыгнуло до сотен человек. Именно тогда теорию струн наградили титулом Теории Всего. Новая теория, казалось, способна описать все составляющие мироздания. И вот эти составляющие.

Каждый атом, как известно, состоит из еще меньших частиц – электронов, которые кружатся вокруг ядра, состоящего из протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны, в свою очередь, состоят из еще меньших частиц – кварков. Но теория струн утверждает, что на кварках дело не заканчивается. Кварки состоят из крошечных извивающихся нитей энергии, которые напоминают струны. Каждая из таких струн невообразимо мала.

Мала настолько, что если бы атом был увеличен до размеров Солнечной системы, струна была бы размером с дерево. Так же, как различные колебания струны виолончели создают то, что мы слышим, как разные музыкальные ноты, различные способы (моды) вибрации струны придают частицам их уникальные свойства – массу, заряд и прочее. Знаете, чем, условно говоря, отличаются протоны в кончике вашего ногтя от пока не открытого гравитона? Только набором крошечных струн, которые их составляют, и тем, как эти струны колеблются. 

Конечно, все это более чем удивительно. Еще со времен Древней Греции физики привыкли к тому, что все в этом мире состоит из чего-то вроде шаров, крошечных частиц. И вот, не успев привыкнуть к алогичному поведению этих шаров, вытекающему из квантовой механики, им предлагается вовсе оставить парадигму и оперировать какими-то обрезками спагетти…

Пятое измерение

Хотя многие ученые называют теорию струн триумфом математики, некоторые проблемы у нее все же остаются – прежде всего, отсутствие какой-либо возможности в ближайшее время проверить ее экспериментально. Ни один инструмент в мире, ни существующий, ни способный появиться в перспективе, «увидеть» струны неспособен. Поэтому некоторые ученые, кстати, даже задаются вопросом: теория струн – это теория физики или философии?.. Правда, видеть струны «воочию» вовсе не обязательно. Для доказательства теории струн требуется, скорее, другое – то, что звучит как научная фантастика – подтверждение существования дополнительных измерений пространства.

О чем идет речь? Все мы привыкли к трем измерениям пространства и одному – времени. Но теория струн предсказывает наличие и других – дополнительных – измерений. Но начнем по порядку.

На самом деле, идея о существовании других измерений возникла почти сто лет назад. Пришла она в голову никому не известному тогда немецкому математику Теодору Калуца в 1919 году. Он предположил возможность наличия в нашей Вселенной еще одного измерения, которое мы не видим. Об этой идее узнал Альберт Эйнштейн, и сначала она ему очень понравилась. Позже, однако, он засомневался в ее правильности, и задержал публикацию Калуцы на целых два года. В конечном счете, правда, статья все-таки была опубликована, а дополнительное измерение стало своеобразным увлечением гения физики.

Как известно, Эйнштейн показал, что гравитация есть не что иное, как деформация измерений пространства-времени. Калуца предположил, что электромагнетизм тоже может быть рябью. Почему же мы ее не наблюдаем? Калуца нашел ответ на этот вопрос – рябь электромагнетизма может существовать в дополнительном, скрытом измерении.

Но где оно?

Ответ на этот вопрос дал шведский физик Оскар Клейн, который предположил, что пятое измерение Калуцы свернуто в миллиарды раз сильнее, чем размеры одного атома, поэтому мы и не можем его видеть. Идея о существовании этого крошечного измерения, которое находится повсюду вокруг нас, и лежит в основе теории струн.

Одна из предполагаемых форм дополнительных закрученных измерений.
Внутри каждой из таких форм вибрирует и движется струна – основной компонент Вселенной.
Каждая форма шестимерна – по числу шести дополнительных измерений

Но на самом деле уравнения теории струн требуют даже не одного, а шести дополнительных измерений (итого, с известными нам четырьмя, их получается ровно 10). Все они имеют очень закрученную и искривленную сложную форму. И все – невообразимо малы.

Каким же образом эти крошечные измерения могут оказывать влияние на наш большой мир? Согласно теории струн, решающее: для нее все определяет форма. Когда на саксофоне вы нажимаете разные клавиши, вы получаете и разные звуки. Это происходит потому, что при нажатии той или иной клавиши или их комбинации, вы меняете форму пространства в музыкальном инструменте, где циркулирует воздух. Благодаря этому и рождаются разные звуки.

Теория струн полагает, что дополнительные искривленные и закрученные измерения пространства проявляются похожим образом. Формы этих дополнительных измерений сложны и разнообразны, и каждое заставляет вибрировать струну, находящуюся внутри таких измерений, по-разному именно благодаря своим формам. Ведь если предположить, например, что одна струна вибрирует внутри кувшина, а другая – внутри изогнутого почтового рожка, это будут совершенно разные вибрации. Впрочем, если верить теории струн, на деле формы дополнительных измерений выглядят куда сложнее кувшина.

Как устроен мир

Науке сегодня известен набор чисел, которые являются фундаментальными постоянными Вселенной. Именно они определяют свойства и характеристики всего вокруг нас. Среди таких констант, например, заряд электрона, гравитационная постоянная, скорость света в вакууме… И если мы изменим эти числа даже в незначительное число раз – последствия будут катастрофическими. Предположим, мы увеличили силу электромагнитного взаимодействия. Что же произошло? Мы можем вдруг обнаружить, что ионы стали сильнее отталкиваться друг от друга, и термоядерный синтез, который заставляет звезды светить и излучать тепло, вдруг дал сбой. Все звезды погаснут.

Но причем здесь теория струн с ее дополнительными измерениями? Дело в том, что, согласно ей, именно дополнительные измерения определяют точное значение фундаментальных констант. Одни формы измерений заставляют одну струну вибрировать определенным образом, и порождают то, что мы видим, как фотон. В других формах струны вибрируют по-другому, и порождают электрон. Воистину бог кроется в «мелочах» – именно эти крошечные формы определяют все основополагающие константы этого мира.

Теория суперструн

В середине 1980-х годов теория струн приобрела величественный и стройный вид, но внутри этого монумента царила путаница. Всего за несколько лет возникло целых пять версий теории струн. И хотя каждая из них построена на струнах и дополнительных измерениях (все пять версий объединены в общую теорию суперструн – NS), в деталях эти версии расходились значительно.

Так, в одних версиях струны имели открытые концы, в других – напоминали кольца. А в некоторых вариантах теория даже требовала не 10, а целых 26 измерений. Парадокс в том, что все пять версий на сегодняшний день можно назвать одинаково верными. Но какая из них действительно описывает нашу Вселенную? Это очередная загадка теории струн. Именно поэтому многие физики снова махнули рукой на «сумасбродную» теорию.

Но самая главная проблема струн, как уже было сказано, в невозможности (по крайней мере, пока) доказать их наличие экспериментальным путем.

Некоторые ученые, однако, все же поговаривают, что на следующем поколении ускорителей есть очень минимальная, но все же возможность проверить гипотезу о дополнительных измерениях. Хотя большинство, конечно, уверено, что если это и возможно, то произойти это, увы, должно еще очень нескоро – как минимум через десятилетия, как максимум – даже через сотню лет. 

Готовый удивиться?

Еще одна статья объясняющая что такое СТРУНЫ.

Другой подход в объяснениях, и лучше чем первый 

Предупреждаю, вам понадобится ВСЕ ваше воображение, и даже больше... 

ТЕОРИЯ СТРУН ДЛЯ ЧАЙНИКОВ

Объяснять теорию струн простым языком все равно что играть в Dark Souls на банане. Но, раз это у кого-то все же получилось, пожалуй, я попробую. Не обещаю, что это будет краткий экскурс, потому что для того, чтобы разобраться в этом, пары слов будет недостаточно. Но я все же постараюсь объяснить это максимально доступно. Итак, начинаем: теория струн для чайников от такого же чайника.

Теория струн предполагает, что в нашей Вселенной существует гораздо больше измерений, чем четыре нам привычные: три пространственных плюс время.

Проблемы с объяснением этой теории возникают не только у обывателей, но и у ученых. Весьма сложно соединить все основы типа гравитации и магнитных полей в одно целое. Физики хотели получить единую Теорию Всего, и вывели теорию суперструн. А что дальше с ней делать, как это все объяснить, никто не знает.

Чтобы собрать этот пазл, оказалось мало четырех измерений. Поэтому теория суперструн предполагает, что их десять. И, если это вам кажется много, то дальнейшее развитие данной теории привело к появлению на свет M и F-теорий, подразумевающих 11 и 12 измерений соответственно. Почему так много? Потому что при меньшем количестве все математические измерения своими результатами уходят в бесконечность. 

Не стоит забывать, что все это лишь теория, существующая пока только в математических расчетах. Где же все остальные измерения, спросите вы? Говорят, что они находятся где-то в квантовом мире, заключенные в сфероподобные пространства Калаби-Яу. Внутри этих сфер находятся эдакие маленькие мирки с размерностью, которую нам не понять. Выглядит все это безобразие как-то так:

Но всей этой запары ученым было мало, и они придумали почти 500 миллионов (470) вариантов таких сфер. И сейчас они активно пытаются выяснить, какая же из них настоящая. Из выборки в 470 миллионов практически вымышленных объектов нужно найти одну, соответствующую нашей реальности. Это уже не DarkSouls на банане, это просто лютое безумие.

У меня нет ни желания, ни ученой степени, чтобы объяснять вам про бозоны, кварки и гравитоны. Думаю, вам это и не нужно – углубление в физику. У нас же все-таки теория струн для чайников. Поэтому пойдем более простым путем.

Суть теории струн.

Чтобы объяснить суть теории струн, начнем с самого начала. А что у нас в начале? До всего этого десятка измерений, кое-что безразмерное, так называемое нулевое измерение. Конечно же, это точка. А у вас были другие варианты?

Теперь возьмем две точки и соединим как в начальных классах на математике. Что получилось? Правильно, отрезок. Он, в отличие от точки уже имеет одно измерение – длину. Однако ни ширины, ни высоты здесь по-прежнему нет. Двигаться в одномерном пространстве можно только вперед и назад. Никаких вверх-вниз, влево-вправо там и в помине нет. Если на вашем пути поставить какое-либо препятствие, вы в лепешку расшибетесь, но обогнуть его не сможете. Зато на такой линии уже можно определить нахождение объекта по одной координате.

Итак, представьте, что на отрезке все-таки возникло препятствие, как его обойти? Логично, что нужно добавить еще одно измерение, ибо в одном никак. Поэтому дорисовываем где-нибудь рядом с этой линией еще одну точку. Совместим ее с любой из двух других точек и получим двумерную систему координат. Теперь у нас есть два измерения – длина и ширина. Но для настоящего 3D-пространства нам все еще не хватает высоты.

Поэтому сейчас мы будем творить настоящую магию. Добавим еще одну точку и соединим ее с той, с которой соединяли предыдущую. Теперь мы можем двигаться как вперед и в сторону, так и вверх-вниз. Мы получили трехмерное пространство, в котором мы же с вами и живем. Ну и не забываем про время, конечно же.

Думаю, вы все уже задались вопросом: как это все вяжется с теорией струн? Скоро все поймете, мы же тут для чайников разжевываем, поэтому все по порядку.

Вам же понравилось рисовать? Поэтому давайте продолжим. Нарисуем двух человечков в двумерном пространстве.

Назовем их Федор и Вадим. Мы с вами видим их такими:

Однако Федор и Вадим существуют в 2D-пространстве, поэтому они видят друг друга так:

А теперь нарисуем Федора сверху:

Как теперь Вадим будет видеть своего товарища? Вот так:

Из этого следует, что, как ни крути, эти ребята будут видеть друг друга как одномерные отрезки, но мы то с вами знаем, что оба они двумерны. Вы и так уже наверняка догадались, почему. Все из-за точки обзора. Мы с вами видим Федора как объект, имеющий длину и ширину, а Вадим недоумевает и говорит, что мы свихнулись, и перед нами простой отрезок с одним единственным измерением.

Тот факт, что Вадим живет на плоскости, попросту не позволяет ему даже представить, как по-настоящему выглядят объекты в его мире. И я уже не говорю о том, как сильно будет болеть его плоский мозг, пытаясь представить трехмерное изображение.

А сейчас попытайтесь представить, что в спокойную двуразмерную жизнь Федора и Вадима резко врывается некий 3D-объект, пересекающий их плоскость. Каким образом вы увидите это со стороны? Двумерные проекции сразу же изменятся и это будет похоже на брокколи в МРТ:

Что в этот момент будет с нашими героями? Сказать, что они очень удивятся такому развитию событий, ничего не сказать. Такого они даже представить себе не смогут. Для них везде начнут появляться отрезки, которые будут резко менять свою длину и положение. Вычислить длину или координаты этих объектов в двумерном мире будет просто невозможно.

Надеюсь, теперь вы немного въехали в то, что я пытаюсь вам здесь втереть. Мы живем в трехмерном мире и видим все объекты двумерными. Лишь тот факт, что они или мы перемещаемся в пространстве, позволяет нам говорить о том, что у всего есть объем. А теперь представьте, что в наш мир вторглось какое-то пятимерное существо.

Не ломайте голову, все равно у вас ничего не получится. Вы будете видеть его таким же двумерным, но с очень и очень странными свойствами. Потому что вместе с его перемещением в пространстве и времени вы не только обнаружите его объем, но и другие свойства, которые, плюс ко всему, будут постоянно меняться.

Сейчас вернемся к теории струн и попробуем вообразить себе объект, имеющий 10 измерений. Шучу, не будем мы это делать. Потому что, думаю, уже и так всем понятно, что это бессмысленно и бесполезно. Этот объект по сути должен существовать везде и нигде, всегда и никогда. Наш мозг попросту не способен этого представить.

Нечто подобное было описано в одном псевдонаучном фантастическом фильме под названием «Господин Никто». Там также затрагивается теория струн, и в очень киношной форме представляется то, каково это, жить сразу во всех десяти измерениях. В общем и целом, кино нудное, местами непонятное и не для всех. Но для базового, немного упрощенного и приукрашенного ознакомления с теорией струн сойдет.

Все же знакомы со схематическими изображениями, на которых массивные небесные тела искривляют пространство вокруг себя под действием гравитации? Так вот искривляется не только пространство, но и время. Это сильно влияет на то, как идет время в космосе, можете почитать. Но сейчас не об этом.

Сейчас вопрос стоит в том, куда именно гравитация искривляет пространство-время? Ответа на этот вопрос мы дать не можем, так как ни одним из существующих измерений описать этот процесс невозможно.

Время

С трехмерным пространством более ли менее разобрались, но не будем забывать и про время – четвертое измерение. Ведь нам же мало знать, «где». Для жизни в нашем мире обязательно нужно еще и «когда».

Так как время – это тоже координата, то всю временную линию можно описать как луч. Вспоминайте школьный курс математики, что такое луч? Это линия, имеющая начало, но не имеющая конца. Время движется только вперед, и никак иначе. Реально лишь настоящее, и ни будущего, ни прошлого по сути вообще не существует.

Однако теория относительности может с этим поспорить. Она говорит о том, что время – такое же измерение, как и остальные три. А значит, все, что было, есть и будет, одинаково реально. Все относительно и зависит лишь от нашего восприятия. С точки зрения времени, человечество выглядит как-то так:

Однако мы видим лишь определенную проекцию времени, небольшой его отрезок. И в каждый отдельный момент он будет различным. Чувствуете, где-то мы уже видели один и тот же объект по-разному в зависимости от его положения? То самое брокколи в МРТ.  

Даже теория струн придерживается того, что временное измерение только одно. Все остальные пространственные. Но почему пространство такое гибкое, а время лишь одно? Ответа на этот вопрос сейчас нет. Вы уже и сами поняли, как трудно представить несколько лишних пространственных измерений, поэтому даже подумать сложно, как могут ощущаться несколько временных. Некоторые ученые, как, например, Ицхак Барс, американский астрофизик, считают, что главной проблемой несостыковок в теории суперструн является как раз-таки игнорирование нескольких временных измерений. Давайте устроим себе разминку для ума и попробуем представить хотя бы два времени. После нескольких страниц мозговыносящего текста устраивать разминку для ума будет сложно, понимаю, но это интересно.

Оба временных измерения должны существовать отдельно друг от друга. Таким образом, если поменять положение объекта в одной из размерностей, его координаты в другой вполне могут остаться неизменными. То есть, если одно временное измерение пересечется с другим в определенной точке, то время в ней остановится вовсе. Наглядную картину этого показывает нам Нео из матрицы:

По сути наш избранный просто поставил временную ось своей ладони перпендикулярно такой же оси летящих пуль. И все, время остановилось. На деле же все не так просто.

Как вообще будет идти время в такой Вселенной? Исходя из логики, хотя, говоря о Теории Всего логику вообще лучше не упоминать, одно событие должно происходить два раза… одновременно… в разных точках пространства и времени… не пересекаясь… Да, это сложно. Вы все еще можете пойти поиграть в Dark Souls на банане. Если по-простому, то вы будете жить одновременно в двух отрезках времени (на этом строится вся суть фильма «Господин Никто», о котором я упоминал в начале).

Как вообще 2D-пространство отличается от одномерного? Вы уже знаете, мы говорили об этом чуть выше: возможностью обходить препятствия. В двумерном пространстве можно двигаться как вверх-вниз, так и вперед-назад, даже по диагонали. Представьте себе любую игру-платформер, как, например, Mario, и вспомните, в каких направлениях вы могли там двигаться. В одномерном же пространстве мы можем двигаться только вперед или назад.

Со временем все то же самое. Отличие одномерного времени от одномерного пространства лишь в том, что это луч, а не отрезок. И движется он только вперед, а значит назад во времени мы идти не можем. А что с двумерным временем? Не знаю, может вы можете представить, каково это, пересекать время по диагонали?

Струны

Если вы до сих пор это читаете, то наверняка уже много раз задавались вопросом, когда уже будет что-нибудь про струны. Хоть мое объяснение и для чайников, это все же объяснение. Просто рассказать, что такое струны, было бы неправильно, да и теория в основном базируется именно на измерениях. И, чтобы наконец добраться до струн, нам придется хотя бы попытаться представить эти измерения.

 О первых четырех вы уже имеете представление. Грубо говоря, первые три измерения, это некая точка в четвертом. А точка, как известно, измерений не имеет. То есть с точки зрения времени, вы и весь сегодняшний день – лишь точка на временном луче.

Что есть пятое измерение? Аналогично тому, как мы сворачиваем условно двумерный лист бумаги, чтобы придать ему объем (то есть третье измерение), нам придется «согнуть» четвертое, чтобы получить пятое. Да, нам нужно согнуть время, а вместе с ним, естественно и наше трехмерное пространство, ведь одно без другого никуда. Делаем мы это для того, чтобы свести две временные точки вместе. Путешествие во времени, скажете вы – пятое измерение, отвечу я. По сути мы просто помещаем наше одномерное время на двумерную временную плоскость.

Таким образом у нас получается два отрезка в пятом измерении, в которых живет наш избранный Нео. Об этом мы и говорили чуть выше, описывая двумерное время. Но как же нам перемещаться между этими отрезками, если мы живем в них одновременно? В пяти измерениях никак. Нужно снова согнуть нашу бумагу, чтобы отрезки соприкоснулись. Это шестое измерение. При этом все пять предыдущих измерений снова становятся лишь точкой в шестом. Если у вас еще не болит голова, идем дальше. Мы уже близко.

Возьмем несколько точек, существующих в шести измерениях, и сделаем из них прямую. Как вы уже догадались, это седьмое. По сути седьмое измерение – это набор параллельных Вселенных. Все они живут по разным законам, во всех их жизнь происходит по-разному. И та сущность, которая способна жить в семи измерениях, может существовать одновременно во всем этом многообразии миров.

Отобразим семимерную прямую на плоскости, получим восьмое измерение. А девятое содержит несколько таких плоскостей. Вот вы уже представили, какая вакханалия существует в семи измерениях. Теперь вообразите, что будет если такой мир, в котором множество миров, тоже не один. Это восьмое. А теперь возьмем всю эту матрешку, помножим бесконечность раз и получим девятое.

А теперь вообразите себе нечто, что существует во всех девяти измерениях одновременно. То есть девятимерные точки собираются в прямую, которая находится на какой-то плоскости – десятом измерении. И такие точки, состоящие из девяти измерений, образуют бесконечно длинную прямую, на бесконечно длинной плоскости. Эти линии тянутся в каждой точке пространства, в каждый момент времени во всех мирах. Начиная от Большого Взрыва, через время, через пространство, через все миры тянутся они – струны.

Как сказал герой известного фильма "есть ли жизнь на Марсе или нет жизни на Марсе - это науке неизвестно".

А есть ли жизнь в нашей галактике вообще?

Миллиарды звезд, неужели мы одиноки во вселенной?

На днях ученые попробовали посчитать предполагаемое число разумных цивилизаций, и получилось примерно 36 только в нашей галактике.

Много это или мало?

Как считали?

Почему именно 36?

Читаем ниже... 

Астрономы дали новую оценку числа цивилизаций в нашей Галактике

Новые расчеты показали, сколько разумных цивилизаций может существовать в Млечном Пути:

примерно 36 — и это плохая новость.

До тех пор, пока мы не получим однозначных свидетельств существования развитых внеземных цивилизаций — например, их радиосигналов, — вопрос о том, существуют ли они и в каком количестве, остается весьма спекулятивным. Как правило, для таких оценок отталкиваются от известного уравнения Дрейка, которое учитывает такие факторы, как вероятность присутствия у звезды подходящей для жизни планеты и развития жизни на ней.

Пока нам известен единственный пример жизни и цивилизации — у нас на Земле, — поэтому многие из параметров уравнения приходится заимствовать исключительно из собственного опыта. Вероятность возникновения разумных форм жизни, продолжительность существования цивилизации — для них предлагаются самые разные цифры. Неудивительно, что, по некоторым расчетам, космос, выходит, переполнен разумом, а по другим — мы вовсе одиноки.

Впрочем, некоторые параметры уравнения Дрейка — например, доля звезд с планетами, а среди них — доля планет с подходящими для жизни условиями — можно выяснить с помощью астрономических наблюдений. И по мере улучшения наших знаний о космосе эти значения уточняются. Основываясь на этих современных сведениях, Том Уэстби (Tom Westby) и Кристофер Конселис (Christopher Conselice) из Ноттингемского университета провели новый подсчет числа цивилизаций, с которыми можно вступить в контакт, основываясь на уточненной формуле. По их данным, таких в Млечном Пути должно иметься около 36. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal.

Авторы опирались на современные представления о количестве планет земного типа в пределах «обитаемой зоны» своих звезд, а также о темпах эволюции жизни на Земле. Исходя из разных оценок, они получили результаты в пределах от четырех до 211 высокоразвитых цивилизаций в нашей Галактике, с наиболее вероятным значением — около 36.

Существование нескольких десятков способных вступить в контакт «братьев по разуму» может показаться весьма вдохновляющим. Однако Уэстби и Конселис отмечают, что если вспомнить действительно громадные размеры Млечного Пути, энтузиазма должно поубавиться. Если представить, что все 36 цивилизаций рассеяны по Галактике равномерно, то среднее расстояние между ними должно составлять 17 тысяч световых лет. Неизвестно, когда и каким образом будет возможно преодолевать такие дистанции — и будет ли возможно в принципе. Даже радиопереговоры потребуют 34 тысяч лет на обмен всего парой фраз.

Что такое парадокс Ферми и что нам с ним делать
С середины XX века астрономы искали признаки разумных внеземных цивилизаций. Но Вселенная до сих пор молчит. Попробуем разобраться почему.

В некоторых более благоприятных сценариях, рассмотренных учеными, подходящая для общения цивилизация может существовать куда ближе, всего в 1000 световых лет. Но и тогда первое ответное сообщение мы получим лишь через 2000 лет, когда (и если) первые радиосигналы человечества ее достигнут — и будут отправлены ответные сообщения. Просуществует ли наша собственная цивилизация такое количество времени или погибнет, не пройдя «Великий фильтр»? «Срок существования цивилизаций — самое большое неизвестное во всех этих расчетах», — заключают авторы.

В романе Стас говорит Вере, что мы вымрем не от метеорита, а от потери мотивации жить - https://www.alfapsi.com/articles/79/

- Эта вселенная Вера погибнет не от астероида. Мы или вымрем, или будем пинать друг друга, пока не останется всего один из нас. И тогда последний из нас вскроет себе вены.

Насколько прав Стас?

Что, если завтра людям не захочется быть вместе, растить детей, или даже просто жить?

В будущей главе об "Искусственном Интеллекте",  Стас и вовсе говорит Вере, что человечество возможно просто переходное звено, между динозаврами и искусственным интеллектом.

- Есть версия, что человек на земле появился только для того, чтобы создать искусственный интеллект, который и будет вершиной эволюции. Как только это произойдет, мы станем не нужны, и вымрем как динозавры. Мы – переходное звено. И только…

Стас не утверждает этого, но имеет сомнение в будущем человечества.

Насколько оправданы опасения Стаса?

Что такое ВЕЛИКИЙ ФИЛЬТР?

Одни ли мы во вселенной?

Будем ли мы через сто, триста, или тысячу лет?

Великий фильтр (англ. Great Filter) — гипотеза, высказанная в 1996 году Робином Д. Хенсоном, призванная разрешить парадокс Ферми. С точки зрения автора, отсутствие признаков внеземных цивилизаций в наблюдаемой Вселенной подразумевает, что доводы различных научных дисциплин в пользу относительно высокой вероятности зарождения разумной жизни должны быть поставлены под сомнение. Неизвестные в настоящее время науке факторы могут уменьшать вероятность зарождения и развития форм жизни до состояния, когда следы их деятельности могут быть заметны посторонним наблюдателям. Эта концепция и получила название «Великого фильтра», который для человечества может находиться либо в прошлом (в случае, если он препятствует эволюции животных до разумных существ), либо в будущем (если он состоит в высокой вероятности самоуничтожения разумной цивилизации). Из данного заключения следует контринтуитивный вывод о том, что чем легче была наша эволюция до настоящего времени, тем хуже шансы человечества в будущем.

Великий фильтр на страже космической тишины

С тех пор как появились подходящие технологии, мы начали искать жизнь вокруг других звезд. Но коллег по интеллектуальному цеху обнаружить так и не удалось. Может, дело в том, что их нет? Если так, то почему?

Вот вам одно довольно удручающее уравнение: N = R* × fP × ne × f1 × fi × fc × L. Это уравнение Дрейка, описывающие количество инопланетных цивилизаций в Галактике, с которыми нам, возможно, когда-то удастся связаться. Его условия отвечают таким значениям, как доля звезд с планетами, доля планет, где может возникнуть жизнь, доля планет, способных поддержать разумную жизнь, и так далее. Используя консервативные расчеты, минимальный результат этого уравнения — 20. То есть в Млечном Пути должно быть 20 разумных цивилизаций, с которыми мы гипотетически можем связаться и которые гипотетически могут связаться с нами. Но на сегодня мы еще ни с кем не установили контакт. Более того, мы никого не нашли и продолжаем дрейфовать на нашей космической пылинке, с надеждой смотря в глубины космоса.

Уравнение Дрейка — пример более глубокой проблемы, обсуждаемой в научном сообществе. Учитывая только размер Вселенной и наши знания о том, что разумная жизнь развилась — по крайней мере однажды, — в космосе должны быть признаки инопланетной жизни. Это чаще всего называют парадоксом Ферми, получившим название в честь физика Энрико Ферми, который впервые задумался над противоречием между высокой вероятностью существования инопланетных цивилизаций и их явным отсутствием. Ферми обобщил это емким вопросом: «Где все?»

Возможно, этот вопрос был неверным. Вероятно, лучшим вариантом, хотя и более тревожным, может быть «Что со всеми произошло?» В отличие от вопроса о существовании жизни во Вселенной, на этот есть более ясный ответ: Великий фильтр.

Пустота Вселенной

Инопланетная жизнь, вероятно, существует, но мы ее не видим. Следовательно, дело может быть в том, что на протяжении развития цивилизации она сталкивается с серьезным и частым препятствием, которое приводит жизнь к концу, прежде чем она становится достаточно разумной и распространенной, чтобы мы смогли ее увидеть, – и это некий великий фильтр.

Этот фильтр может принимать множество форм. Возможно, расположение планеты в зоне Златовласки, или зоне обитаемости — в узкой полоске вокруг звезды, где не слишком жарко и не слишком холодно для существования жизни — и наличие на этой планете органических молекул, способных к образованию жизни, маловероятно. Мы наблюдали множество планет в зоне обитаемости разных звезд (порядка 40 миллиардов в Млечном Пути), но не исключено, что их условия не подходят для зарождения жизни.

Схематическое обозначение зоны Златовласки или зоны обитаемости / © beardycast.com

Великий фильтр может произойти и на самых ранних этапах развития жизни. Возможно, когда вы проходили биологию в старших классах, вам запомнилась фраза «митохондрии — это электростанции клетки». Однако митохондрии когда-то были отдельными бактериями, которые вели самостоятельный образ жизни. В какой-то момент одноклеточный организм на Земле попытался съесть одну из этих бактерий, но вместо того, чтобы перевариться, бактерия вступила в тандем с клеткой и стала производить дополнительную энергию, которая помогла клетке развиваться таким образом, что со временем стало возможно образование высших форм жизни. Вполне вероятно, что такое удивительно событие произошло в Млечном Пути всего один раз.

Кроме того, фильтром может быть и развитие большого мозга — вроде человеческого. В конце концов, мы живем на планете, которую населяет множество существ, но интеллект, подобный человеческому, возник на ней всего однажды. Вероятно, живым существам на других планетах просто не нужно развивать такие энергетически затратные нейронные структуры, необходимые интеллекту.

Ждет ли нас Великий фильтр в будущем

Все вышеперечисленные возможности предполагают, что Великий фильтр уже далеко позади нас, а человечество — успешный вид, преодолевший препятствие, которое стало невероятным для любой другой жизни. Однако и это может быть не так. Жизнь может постоянно развиваться до нашего уровня, но уходить в небытие в результате какой-то катастрофы. Открытие ядерной энергии — вероятное событие для любого продвинутого общества, но оно способно и уничтожить нас — как это же развитое высокотехнологичное общество. Использование ресурсов для создания продвинутой цивилизации убивает саму планету: ярким примером служит глобальное изменение климата, которое ученые считают почти полностью спровоцированным действиями человека. Или же это может быть что-то совсем неизвестное нам — серьезная угроза, которую мы не заметим, пока не будет слишком поздно.

Схематическое обозначение Великого фильтра, уже оставшегося позади нас и еще одной гипотетической цивилизации / ©  Wait But Why

Также одно из самых печальных и даже нелогичных предположений о Великом фильтре — то, что человечеству не стоит искать инопланетную жизнь — в особенности ту, которая уже достигла уровня технологического развития, подобного нашему. Если Галактика и правда пуста и мертва — говоря об иной жизни, — шансы на то, что мы уже прошли Великий фильтр, повышаются. Галактика может быть пустой просто потому, что другая жизнь не смогла пройти некоторое испытание, которое удалось преодолеть человечеству.

Если мы когда-нибудь найдем инопланетную цивилизацию, но при этом космос не будет кишеть разумной жизнью, это может означать, что Великий фильтр все еще ожидает нас где-то в будущем. По идее, Галактика должна изобиловать жизнью, но это не так. Еще одна возможность в  том, что другие цивилизации, которые должны населять Млечный Путь, были стерты с лиц своих планет какой-то катастрофой, с которой еще предстоит столкнуться нам и нашим инопланетным товарищам.

Как бы то ни было, иной жизни, кроме той, что есть на Земле, мы по сей день не обнаружили. И хотя порой может возникать чувство, что мы одиноки, это только указывает на то, что шансы человечества на долгосрочное выживание чуть выше, чем может показаться.

Продолжу тему многомерной вселенной.

В романе Стас рассказывает Вере о том, что мы живем в десятимерной вселенной, четвертое измерение которой - время.

Но мало кто задумывается, что наше восприятие времени как времени - это всего лишь трехмерная проекция четырехмерного понятия.

Вам уже интересно как это?

Можно ли представить время визуально? В виде пространственного измерения?

Если у вас еще не закипели мозги, читайте дальше 

Игра ДЕМОНА и МУЗЫ – Стас и Вера. ЧАСТЬ 6 - https://www.alfapsi.com/articles/79/

...
- А будет тайна?
- Будет. Наш мир и есть самая большая тайна. Он прост и сложен одновременно. Как ты можешь видеть – вокруг нас все чертовски трехмерное. Но это только кажется. Весь мир – это только иллюзия. На самом деле мы живем в десятимерной вселенной. Трехмерной она кажется нам, потому, что мы сами трехмерные. Мы не можем видеть остальные семь измерений. Но они есть. И наше сознание может до них дотянуться.
- У меня голова идет кругом. Неужели это возможно?
- Это не просто возможно. Это банально. Взять, например, четвертое измерение – время. Люди, вернее наше сознание каждую секунду путешествует во времени, и даже не задумываются об этом. Это движение мы называем – жизнь. Мы все время движемся, постоянно в движении. Движение – это жизнь. И тот, кто вспоминает прошлое – движется спиной вперед. Тот, кто думает о будущем – развернут в нужную сторону. Войти в «здесь и сейчас» – остановить время и пространство, остановить тело, эмоции и мысли. Остановить сознание. Смотри – сейчас мы с тобой сидим в удобных креслах, пьем кофе, и одновременно движемся. Мы все путешественники во времени мой Ангел. Точно также мы путешествуем между вселенными. Наше сознание. Когда оно движется между вселенными – оно движется уже в пятом измерении – в вариативном. И да, мы это можем. И делаем каждый день. Только не замечаем.
...

Как просто понять 4-х мерное пространство

Проще всего понять 4-мерное пространство с помощью Тессеракта.

Тессеракт - это четырехмерный куб. Обычный куб, только четырехмерный. И он существует и в нашем измерении, его даже можно сделать, взять в руки, покрутить и самому увидеть четвертое измерение. Прямо из нашего, трехмерного.

Вот он:

На вид он вроде бы куб, и внутри еще куб, а в остальном вроде бы он не куб, а призма.

Все верно. Те два куба, которые мы видим, они правильно спроецированы в наше измерение. А все остальные, спроецированы криво, вот мы их и видим искаженными. Всего в тессеракте восемь кубов.

Такая путаница происходит из-за того, что тессеракт - штука четырехмерная, а наш мир - трехмерен.

Возьмем наш обычный куб. Которыми мы играли в детстве.

- Вот это - куб, - скажете вы. - Обычный нормальный куб.

Да, но это понимаем только мы, жители трехмерного мира. Нам привычны Ширина, Длина и Высота - три координаты. Поэтому трехмерный куб мы видим как трехмерный объект.

А как его увидят жители, где измерений не три, а два? "Плоскостники"?

Они увидят его не кубом, а набором квадратиков и параллелограммов. Вот так:

Для них, "плоскостников", жителей двумерного пространства с двумерным мышлением, это всегда будет выглядеть только парой квадратов и несколькими искаженными квадратами. Параллелограммами.

Однако если мы начнем этот куб вращать в НАШЕМ, ТРЕХМЕРНОМ мире, показывать его "плоскотникам" с разных сторон - то они легко увидят, что каждая грань, по очереди, превращается в квадрат.

Мы можем его сразу представить - кубом. А "плоскостникам", чтобы увидеть, что это трехмерный куб, придется слегка развить трехмерное мышление. И для начала, посмотреть на этот куб в своем мире, в плоскости, но вращая его. И тогда они смогут увидеть, что он весь состоит из привычных им квадратов.

И кстати, его можно «развернуть», «раскрыть» в обычные, понятные "плоскостникам" квадратики:

Эту «развертку» - "плоскостники" поймут. Но им понадобится развить трехмерное мышление, чтобы сложить это в трехмерную фигуру.

Надеюсь, идея понятна. Возвращаемся в наш, трехмерный мир, и к четырехмерному кубу: тессеракту.

А впрочем, чего к нему возвращаться? Мы проделаем с ним те же операции, что делали с кубом. Вращать в разных плоскостях и «развернуть». По счастью, в интернете много людей потрудилось сделать гифки на эту тему.

Вращение тессеракта, четырехмерного куба, в четырехмерном пространстве:

Как видим, все-таки он состоит из кубов. Особенно хорошо это видно, если его вращать в 4-м измерении.

Эти кубы НЕ ИСКАЖАЮТСЯ!

Он и правда состоит из восьми готовых, прочных кубов. А искажения - это наш взгляд на него под разными углами, из нашего трехмерного мира.

Вот это очень важно понять, что все восемь объектов - это кубы. Твердые, материальные. Просто жители четырехмерного мира могут составить их в четырехмерный куб, а мы не понимаем, как это сделать.

Они видят тессеракт, как обычный, твердый кубик видим мы.

Но впрочем, так же как мы, обычный куб для "плоскостников" разворачивали в квадратики - давайте развернем тессеракт в кубы.

Все. Наш куб - состоит из шести квадратиков.

А четырехмерный куб тессеракт - состоит из восьми наших кубов.

Осталось только это понять в голове. А уже потом придумать, как прорваться в четвертое измерение.

Древние греки считали извержения вулканов - огнем из кузницы самого Гефеста, бога кузнечного ремесла и изобретений.

Само слово вулкан происходит от "римской версии Гефеста" - Вулкана, бога разрушительного и очистительного огня.

Со временем наука опровергла наивные мифы наших предков.

Но безумная красота, порожденная яростью недр, земли продолжает очаровывать нас своей первобытной силой 

Извержение вулкана Piton de la Fournaise 29/08/2015

https://youtu.be/1Wy18IGtasE

Жерло вулкана на острове Амбрим

https://youtu.be/DceHEBGVfj4

Еще древние греки додумались, что все что нас окружает состоит из атомов.

Древние думали, что атом самая маленькая частица вещества, которая может быть, и ее размеры действительно поражают.

Чтобы разглядеть даже самые большие атомы, нужен электронный микроскоп.

Мощности обычных, оптических будет недостаточно.

А уж увидеть атом невооруженным глазом и вовсе невозможно.

Или все-таки возможно? 

Фотография одиночного атома:

посмотрите на него невооруженным глазом.

Атомы очень малы, они настолько малы, что человек разглядеть их не может, даже с помощью мощных микроскопов. Но, как это ни парадоксально, на этой фотографии вы можете увидеть атом невооруженным глазом.

Эта фотография сделана Дэвидом Нэдлингером и называется она «Одиночный атом в ионной ловушке». Пару лет назад она одержала победу в конкурсе на лучшую научную фотографию, проводимую Исследовательским советом инженерных и физических наук Великобритании. На фото изображен одиночный атом стронция в мощном электрическом поле. На него направлены лазеры, из-за чего атом испускает свет.

Пусть атом и видим, рассмотреть его все равно непросто. Если вы пристально вглядитесь в центр фотографии, то заметите слабо светящуюся голубую точку. Это атом стронция, подсвеченный сине-фиолетовым лазером.

Стронций в эксперименте использовали из-за размера: у стронция 38 протонов, и диаметр его атома — несколько миллионных долей миллиметра. Обычно столь мелкий объект мы бы не разглядели, но ученые использовали трюк, чтобы сделать атом ярче.

На фотографии он освещен высокомощным лазером, из-за которого электроны, кружащиеся по орбите вокруг атома стронция, получают больше энергии и начинают испускать свет. Как только заряженные электроны дали достаточное количество света, самая обыкновенная камера смогла сфотографировать атом.

Правда, если бы вы лично стояли рядом с этой установкой, то ничего бы не увидели. Снимок сделан с помощью длинной выдержки, так как что без оборудования весь этот свет все равно не заметить. Правда, другого способа увидеть реальный одиночный атом невооруженным глазом у человека просто нет.

Готовы увидеть размеры нашей невероятной вселенной? 

Вы уверены, что готовы?

Если стоите - сядьте!

Если сидите - лягте!

Если лежите - возьмитесь за что-нибудь покрепче, чтобы вас не унесло.

Встречайте! Удивляйтесь! Замрите от восторга!

Это она - ВСЕЛЕННАЯ! 

Красивая иллюстрация размеров во Вселенной!

https://youtu.be/8Are9dDbW24