Несмотря на то, что суть общей теории относительности является тупо математической и на протяжении десятилетий отводилась математическим факультетам, а не собственно физике, вы можете ощутить технологический дар теории относительности каждый раз, когда заходите в свой любимый ресторан. GPS, глобальная система позиционирования, состоит из сети орбитальных спутников, постоянно передающих точные данные о времени. Ваш телефон сравнивает эти сигналы, чтобы определить, где вы находитесь на Земле. Но существует разница в пространстве-времени между поверхностью Земли и орбитой спутников. Без учета общей теории относительности ваша навигация была бы просто неправильной, и вы опоздали бы на ужин.
Когда происходят революции, общая теория относительности имеет важное значение. А что касается объединений, то это предупреждение. Чтобы этот союз состоялся, Эйнштейну пришлось радикально и навсегда изменить не только наши представления о гравитации как силе, действующей через пространство и время, но и наши представления о самом пространстве и времени. Чтобы преодолеть этот разрыв, потребовалось не меньше, чем полный пересмотр всего нашего философского понимания отношений между пространством и временем.
И как Эйнштейн обнаружил в последующие десятилетия, вплоть до момента своей смерти, что объединение других сил, таких как электромагнетизм, в одно и то же единое целое было бы практически невозможным. Электромагнетизм и другие силы нельзя концептуализировать одинаково. Вместо этого нам приходится использовать квантовые вероятности для предсказаний, и когда мы применяем тот же метод к гравитации, мы получаем бесконечность.
Это кошмар наяву Эйнштейна. Это демон, преследующий уравнения. Это клин, вбитый между силой гравитации и электромагнетизмом. Это неизлечимая заноза, мешающая нам достичь нирваны объединения. И так же, как и в прошлых объединениях, начиная с Ньютона, Максвелла и Эйнштейна, чтобы решить эту адскую загадку, двигаться вокруг бесконечностей, сквозь них или между ними, потребуется полная революция в нашем понимании самой ткани реальности.
К счастью, мы не будем одиноки в своих поисках. Мечта об объединении великих сил физики – квантовой и гравитационной – не закончилась со смертью Эйнштейна, и с момента его кончины сотни физиков приняли на себя мантию, внесли свой вклад в это дело тем или иным незначительным или значительным образом и передали его дальше. свое обучение следующему поколению.
Этот долгожданный поиск еще не завершился, но за прошедшее почти столетие на вершину поднялся претендент — коллекция замечательных идей, которые однажды надеются воплотиться в проверенную, полную теорию физической Вселенной: струнная теория. А теория струн породила удивительную идею: наша Вселенная не такая, какой кажется. Названный голографический принципВ нем утверждается, что наша Вселенная — это не привычные три измерения нашего существования, а на самом деле просто невероятно тонкая двумерная мембрана. В этой структуре все информационное содержимое Вселенной может быть выброшено на ее поверхность, не потеряв ни единого бита, и как только она окажется на месте, сама гравитация исчезнет, заменившись гораздо более знакомыми квантовыми силами.
Это голография в действии. Отображение Вселенной до ее границы сохраняет всю необходимую информацию. Основная цель голографии была достигнута. Это само по себе удивительно и неожиданно радует то, что природа вообще позволила осуществить такое картографирование. Но затем дело идет еще дальше. Кажется, лучший способ решить квантовую гравитацию — применить голографию, чтобы сама гравитация исчезла. Никакой запутанной математической путаницы, никакого нагромождения бесконечностей, никаких конвульсий пространства-времени. Просто обычная квантовая теория, которую мы научились решать с помощью обычных квантовых инструментов.
На сегодняшний день эта голографическая идея является всего лишь гипотезой. Но это действительно таит в себе огромные перспективы.
