5 книг о том, как ориентироваться в современных физических теориях

Эта книга может научить физике обычного человека, который закончил среднюю школу. Дело в том, что это не рассказы о физике, энтропии или теории инфляции — это, по сути, именно учебник. Удивительным образом оказывается, что его автор — суперученый — создает шутливый учебник, в котором даже есть задачи для решения, и этот учебник представляет собой весьма увлекательную книгу. Дети и подростки ведь редко увлекаются учебниками, но этот справляется со своей задачей. Да, там есть дурацкие шутки, которые мне не пришлись по душе, а вот изложение зато — легкое и забавное. И это важно, поскольку едва ли есть иной более удачный способ рассказывать о современной физике. Если вы просто напишете очередной рассказ о том, какими в скором будущем станут квантовые компьютеры, — что ж, мы все это уже слышали. Хуже того, для нас все это уже превратилось в магию: мы запоминаем и произносим какие-то слова, которые для нас лишены смысла. Пятиклассники, например, по моим наблюдениям, любят рассуждать о квантовой механике, ловко жонглируя этими словами, и при этом понимают примерно ноль из того, что сами говорят. В этом нет ничего плохого, но это скучно. А книга, о которой идет речь, пытается сделать невозможное — научить простого человека теоретический физике. Я искренне советую всем, кто в свое время закончил одиннадцать классов и кого в школе не тошнило от естественных наук, — попробуйте почитать ее, это может привести к неожиданному результату.

Я выбрал эту книгу, потому что как преподаватель всегда отказываю детям в занятиях по квантовой механике. Дети чудесные, они сами иногда предлагают эту тему, представляя, сколько там всего интересного. Но я все же отказываю: я убежден, что без математики как минимум второго курса мехмата не стоит браться за квантовую механику. А если я это сделаю — неизбежно съеду на уровень популярного журнала и буду повторять примерно то же, что и говорящие головы в телевизоре. А такой подход не то что не добавляет понимания — наоборот, он смазывает восприятие и не дает взойти ростку человеческой мыли. Вот частицы — что-то тут, что-то на краю света, они друг друга чувствуют... И так далее и тому подобное. Я привыкаю к этим научным штампам, они способны придушить разумный интерес и отбивают желание думать. Но, начав читать эту книгу, я обнаружил, что все возможно — что человеку ещё в школе можно попытаться показать аккуратность и строгость этой науки. Что можно выйти за рамки банальных примеров о том, что когда один носок надеваешь на левую ногу, то другой при этом становится правым, и что кот в коробке ни жив ни мертв. В этой книге все изложено иначе. Возможно, она удивила меня, потому что я сам преподаватель, и я не умел донести определенный корпус знаний до учеников, а тут мне показали, как это можно делать. Эту книгу не просто можно читать — ее интересно читать. Хотя, конечно, она требует серьезной работы рацио — нужно иметь навык восприятия довольно формальных конструкций. Но это совсем не университетский учебник.

Мой отец — кандидат технических наук. Иногда мы с ним спорим — он немного недолюбливает Теорию Относительности, потому что ему кажется, что научная истина и теория непременно должна быть простой. Я думаю, многие разделяют его уверенность, в том числе и физики — таким людям кажется, что финальная идея должна быть простой и элегантной. Я всегда возражаю своему отцу в этом споре. Я спрашиваю у него: почему человеческий язык вообще должен быть способен выразить финальную истину? Ведь язык создавался совсем для других целей: условно говоря, для того, чтобы скоординироваться при охоте на антилопу или найти пару для продолжения рода. Тот факт, что мы с его помощью начали выстраивать различные модели, удивителен сам по себе, а то, что на этом языке получится простой формулой выразить глубокую истину, — не то что не очевидно, а просто странно.

Понятно, для чего нам нужно конструировать Теории Всего, что нам хочется делать сейчас и хотелось во все времена, ведь любая религия — это тоже, по сути, теория всего. Наука отличается от религии и не претендует на абсолютную истину, но она строит модели, в которых всё работает. И физика лежит в основании любой подобной научной конструкции — физические построения можно использовать и в химии, и в биологии, и так далее. Каким-то образом физике удалось построить основание, на котором все держится. Но не абсолютно все, а почти все. И это обидно. Сейчас у нее есть две ноги — квантовая механика и общая теория относительности. И они не синхронизируются, это страшно мучит физиков. И если этот разрыв удастся преодолеть — будет ужасно интересно. Представьте, каково это — записать последнюю формулу и с ее помощью вывести все самое главное. Даже учитывая, что мы понимаем, что любая подобная формула будет просто моделью. И книга, о которой идет речь, — прекрасный источник информации о том, как в разное время физики пытались вывести подобные формулы, чего они добились на этом пути и к чему пришли сейчас.

Это популярная и понятная книга — в ней буквально пара графиков, не больше. И мне кажется, что она довольно аккуратно обрисовывает читателю то явление, которое, собственно, называется мультиверсом или мультивселенной. В каком-то смысле это не столько научная, сколько популярная литература, и тем не менее она хороша. История вопроса в ней изложена в историческом ключе — из книги можно узнать, как идея о мультивселенной появилась, как она развивалась и в каком актуальном состоянии она пребывает сейчас. Мне кажется, эта книга вполне помогает понять и уместить в восприятии саму концепцию, в соответствии с которой вселенных может быть много — а ведь это сложно, несмотря на то, что сегодня эта идея просочилась буквально всюду, и буквально все так или иначе на ней спекулируют.

Я люблю эту книгу не в последнюю очередь потому, что ее приятно читать: в повествование, связанное с научными фактами, вплетены человеческие истории, для меня это классический образец ясного нон-фикшна, который можно читать просто для души и ради интереса, но при этом в конце чтения вы вдруг обнаружите, что действительно поняли что-то про инфляцию или про природу большого взрыва и связанных с ним противоречий.

Это одна из моих любимых книг про энтропию. Конечно, она не могла тут не появиться, потому что вопрос о том, что такое время — один из самых интригующих в современной физике. Даже черные дыры, на мой взгляд, не так удивительны. Один шестиклассник однажды прекрасно ответил мне на вопрос о том, что такое время: он сказал, что время — «это когда А равно не А». То есть время — это когда что-то изменяется. Это было лет двенадцать назад, но я до сих пор нежно храню в памяти эту формулировку.

Что до книги, о которой мы говорим, то она написана так, как пишутся научные монографии, авторы которых собирают воедино весь комплекс знаний о самом предмете и обо всем, что около него. Здесь к проблеме времени пытаются подойти со всех возможных сторон — буквально, рассматривая даже гипотетические взаимоотношения мира и Бога и все гипотезы, связанные с реальностью того и другого. С одной стороны, для автора это становится чем-то вроде игры, с другой стороны, он очень аккуратно и компетентно подходит к вопросу изучения времени и истории этого изучения. Эта книга читается как «Сага о Форсайтах» — вроде бы одни и те же персонажи, но с развитием сюжета у них возникают совершенно разные взаимоотношения. Так и с тандемом пространство и времени — вот они воспринимались учеными одним образом, а вот все совершенно изменилось.

При этом в книге тоже нет переизбытка формул. Будь она покороче — вообще стала бы настоящим боевиком. Однако и в таком варианте это одна из лучших книг, которые повествуют о времени и помогают понять природу энтропии.