Главный вопрос во вселенной: Ответу на «главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого» исполнилось 42 года / Хабр

Ответу на «главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого» исполнилось 42 года / Хабр

Исполнилось 42 года с момента публикации книги Дугласа Адамса «Путеводитель для путешествующих автостопом по галактике», в которой суперкомпьютер «Думатель» выдал ответ на «главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого» — 42.

Роман «Путеводитель для путешествующих по Галактике автостопом» или «Автостопом по галактике» вышел в октябре 1979 года. Это первая книга из одноимённой серии английского писателя Дугласа Адамса, описывающая начало фантастических приключений по Вселенной землянина Артура Дента. Произведение носит сатирический характер, высмеивая в лёгкой юмористической форме насущные проблемы — бюрократию, нелогичность людских решений, структуру современного (на момент 1979 года) общества и другие аспекты человеческой жизни.

Идея романа зародилась у Дугласа во время путешествия автостопом в Стамбул. Он вместе со своим соавтором Джоном Ллойдом воплотил её в виде радиосериала на BBC в 1978 году. С 1 по 9 мая 1979 года прошли первые театральные постановки по сценарию авторов. После них Дугласу пришло несколько предложений от издательств опубликовать его материал в виде романа. 12 октября того же года появилась на свет первая книга серии.

Афиши первых постановок «Автостопом по галактике»

Роман заработал статус «бестселлера» уже в год выпуска — авторы продали за три месяца свыше 250 тысяч копий. В 1984 году уже был продан миллион копий произведения. В 1996 году «Автостопом по галактике» вошёл в список «100 самых великих книг столетия» по версии британской сети Waterstones, в 2003 году — в список «200 лучших книг» по версии BBC.

В одной из глав книги появляется «Думатель» — второй по вычислительной мощности суперкомпьютер из всех когда-либо созданных (первый — Земля). Его создала сверхразумная раса существ, чтобы найти окончательный ответ на «главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого». На поиск ответа суперкомпьютеру понадобилось 7,5 млн лет. В итоге Думатель выдал ответ — «42», чем вызвал недоумение у вопрошающих.

— Сорок два! — взвизгнул Лунккуоол. — И это всё, что ты можешь сказать после семи с половиной миллионов лет работы?

— Я всё очень тщательно проверил, — сказал компьютер, — и со всей определённостью заявляю, что это и есть ответ. Мне кажется, если уж быть с вами абсолютно честным, то всё дело в том, что вы сами не знали, в чем вопрос.

— Но это же великий вопрос! Окончательный вопрос жизни, Вселенной и всего такого! — почти завыл Лунккуоол.

— Да, — сказал компьютер голосом страдальца, просвещающего круглого дурака. — И что же это за вопрос?

Чтобы узнать суть вопроса, Думатель предложил создать ещё более мощный суперкомпьютер, который впоследствии назвали Земля. Он был настолько огромен, что его спутали с планетой. На поиск грамотного вопроса Земле потребовалось 10 млн лет. По иронии судьбы, за 5 минут до выдачи ответа суперкомпьютер уничтожила инопланетная раса вогонов, чтобы проложить на её месте межгалактическую магистраль.

Благодаря роману «42» стал универсальным ответом на все пространные и плохо сформулированные вопросы, олицетворяющим поговорку «Какой вопрос — такой ответ». Несмотря на очевидный посыл, многие всерьёз задались вопросом, почему автор выбрал именно «42». Дугласу пришлось заявить, что он выбрал число «от балды». Во время написания романа он «уселся за стол, подумал о том, что «42» подойдёт, и взял это число». Однако это не остановило читателей от масштабных поисков глубинного смысла.

В конце второй книги серии «Ресторан „У Конца Вселенной“» герои находят вопрос, сформулированный Землёй. Он звучит как — «Сколько получится, если умножить 6 на 9?». В тринадцатеричной системе исчисления ответ будет «42».

Ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого

У этого термина существуют и другие значения, см. 42 (значения).

Ответ на «Главный вопрос жизни, вселенной и всего такого»

В книге Дугласа Адамса «Путеводитель для путешествующих автостопом по галактике» ответ на «Главный вопрос жизни, вселенной и всего такого» должен был решить все проблемы Вселенной. Этого ответа с нетерпением ждали все разумные расы. Он был получен в результате семи с половиной миллионов лет непрерывных вычислений на специально созданном компьютере Deep Thought. По утверждению компьютера, ответ был несколько раз проверен на правильность, но он может всех огорчить. Оказалось, что ответ на вопрос — «42».

В переносном смысле — ответ, который ничего не даёт. Или даёт, но в пародийном смысле.

Варианты перевода вопроса

В оригинале книги, написанной на английском языке, используется следующее формулирование вопроса: The Ultimate Question of Life, the Universe, and Everything. Дословный перевод — «Главный вопрос Жизни, Вселенной и Всего». Существуют разные варианты его перевода на русский язык:

• Главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого
  — Путеводитель хитч-хайкера по Галактике (перевод Вадима Филиппова, 1995—1997)
• Основной вопрос жизни, Вселенной и всего остального
  — Автостопом по Галактике (В. Баканов. М., «АСТ», 1997)
• Самый главный вопрос жизни, Вселенной и всего-всего
  — Путеводитель «Автостопом по Млечному Пути» (перевод Евгений Щербатюк)
• Вопрос жизни, Вселенной и вообще
  — Путеводитель вольного путешественника по Галактике (перевод С. М. Печкин, 2004)
• Жизни, Вселенной и всего на свете
  — Путеводитель по Галактике для автостопщиков (Юрий Аринович, перевод 25.01.2005)
• Главный Вопрос о Жизни, Вселенной и Всяком Таком
  — Путеводитель «Автостопом по Галактике» (перевод Марии Спивак)

Поиск окончательного ответа

Согласно Путеводителю для путешествующих по Галактике, сверхразумная раса существ создала компьютер Deep Thought — второй по производительности за всё существование времени и Вселенной, — чтобы найти Окончательный Ответ на величайший вопрос Жизни, Вселенной и Всего Такого. После семи с половиной миллионов лет вычислений, Deep Thought выдал ответ: «Сорок два». Реакция была такой:

— Сорок два! — взвизгнул Лунккуоол. — И это всё, что ты можешь сказать после семи с половиной миллионов лет работы?

— Я всё очень тщательно проверил, — сказал компьютер, — и со всей определённостью заявляю, что это и есть ответ. Мне кажется, если уж быть с вами абсолютно честным, то всё дело в том, что вы сами не знали, в чём вопрос.

— Но это же великий вопрос! Окончательный вопрос жизни, Вселенной и всего такого! — почти завыл Лунккуоол.

— Да, — сказал компьютер голосом страдальца, просвещающего круглого дурака. — И что же это за вопрос?

Поиск Окончательного Вопроса

Deep Thought предложил создать другой, ещё более великий компьютер, который будет включать в себя живых существ как часть вычислительной системы, чтобы узнать, в чём, собственно, состоит Вопрос. Этот компьютер был назван Земля и был настолько огромен, что некоторыми по ошибке воспринимался как планета. Сами исследователи, которые управляли программами, выглядели как обычные мыши. Когда оставалось около 5 минут до того, чтобы после 10 миллионов лет ожидания узнать, в чём, собственно, состоит Вопрос, Земля была разрушена вогонами из-за того, что мешала строительству гиперпространственного шоссе. Правда, в последующих книгах серии мы узнаём, что вогоны были наняты для уничтожения Земли консорциумом философов и психиатров, которые опасались, что после того, как будет обнаружен Смысл Жизни, их профессии будут, в некотором роде, больше не нужны.

Потеряв возможность узнать, в чём состоит Вопрос, выжившие после разрушения Земли мыши решили, что они сами его придумают!

Сначала они предложили использовать фразу «Что такое — жёлтое и опасное?», которая является известной английской шуткой, и ответом на неё обычно является фраза «shark-infested custard», что можно перевести как «заварной крем с акулами». Но потом решили, что данный вопрос не подходит к ответу. После чего сошлись на том, что вопрос «Сколько путей должен каждый пройти? (How many roads must a man walk down?)», который является первой строчкой из песни Боба Дилана «Blowin’ in the Wind», совершенно чудесно соответствует уже имеющемуся цифровому Ответу.

В конце книги «В основном безвредна», которая является заключительной в серии, содержится последнее упоминание числа 42. Когда Артур и Форд (главные герои книги) едут в клуб «Бета», Форд говорит водителю: «Вот тут, дом сорок два… Прямо здесь!». И Земля вскоре после этой фразы была уничтожена вогонами (на этот раз во всех измерениях, а не только в том, в котором она была уже уничтожена в первой книге). Эта фраза могла бы привести к Окончательному Вопросу, гласящему: «Где всё заканчивается?»

Фишки для скрэббла

Окончательный вопрос?

В конце первого цикла радиопостановок телевизионного сериала и книги «Ресторан на краю Вселенной» Артур Дент, последний человек и часть компьютерной матрицы, покинувший Землю-суперкомпьютер перед тем, как она была уничтожена, и, по всей видимости, носивший в своём мозгу Вопрос или часть Вопроса, пытался заставить своё подсознание выдать Вопрос следующим образом: он вынимал случайным образом из мешка фишки для игры в скрэббл с написанными на них буквами и выкладывал друг за другом. В итоге у него получилась фраза: «ЧТО ПОЛУЧИТСЯ, ЕСЛИ УМНОЖИТЬ ШЕСТЬ НА ДЕВЯТЬ? (WHAT DO YOU GET IF YOU MULTIPLY SIX BY NINE?)». Помимо того, что шестью девять равно пятидесяти четырём, из набора фишек для скрэббла невозможно составить такую фразу, просто потому, что там всего две буквы «Y», а не четыре, как в получившемся предложении. Но фишки, которые Артур использовал в книге, были сделаны им самим по памяти, так что, возможно, его подсознание подсказало ему, какие и сколько букв надо сделать.

— Шестью девять. Сорок два.

— Именно. И это всё.

Предлагались различные варианты объяснения этой ошибки. Причина может быть в том, что Земля как мега-компьютер работала неправильно из-за аварийной посадки голгафринчан, потомки которых заменили коренное население планеты. Это, скорее всего, и привело к ошибке в вычислениях и повлекло за собой неверный Вопрос, который всё время был у Артура в мозгу.

Позже некоторыми читателями было подмечено, что на самом деле арифметическое выражение 6 × 9 = 42 нисколько не ошибочно, если применять тринадцатеричную систему исчисления взамен общепринятой десятичной. Дуглас Адамс позже утверждал, что во время написания книги он и не подозревал об этом, и неоднократно высказывался об этой идее со сменой счисления, говоря: «никто не пишет шуток про тринадцатеричные системы […] Я, может быть, покажусь довольно скучной личностью, но я не использую тринадцатеричную систему в своих шутках».

В русском переводе книги фраза была заменена на правильную с математической точки зрения: «чему равно произведение шести и семи» (Перевод В. И. Генкина, С. В. Силаковой). В переводе В. Филиппова сохранён оригинальный вариант. Возможно, изменение перевода — ошибочная редакторская правка (необходим комментарий переводчиков).

Мнение Дугласа Адамса

На всём протяжении карьеры Дугласа Адамса огромное количество раз спрашивали, почему он выбрал именно число 42. Предлагалось много теорий, но все они были отвергнуты. Но однажды, 3 ноября 1993 года, он всё-таки дал свой ответ^[1] в USENET-конференции alt.fan.douglas-adams:

Ответ на это очень прост. Это была шутка. Это должно было быть число — обычное, небольшое число — и я выбрал это. Двоичное представление, тринадцатеричная система счисления, тибетские монахи — всё это полнейшая бессмыслица. Я сидел за своим столом, уставившись в сад, и подумал: «42 подойдет». И напечатал его. Вот и вся история.

Оригинальный текст  (англ.)  

The answer to this is very simple. It was a joke. It had to be a number, an ordinary, smallish number, and I chose that one. Binary representations, base thirteen, Tibetan monks are all complete nonsense. I sat at my desk, stared into the garden and thought ‘42 will do.’ I typed it out. End of story.

Упоминания

• «Пасхалка» в Vim

  Текстовый редактор Vim также имеет пасхальное яйцо на тему 42: если в командном режиме ввести “:help 42”, на экран будет выведен текст:

What is the meaning of life, the universe and everything? *42* Douglas Adams, the only person who knew what this question really was about is now dead, unfortunately. So now you might wonder what the meaning of death is…

---

В чём заключен смысл жизни, вселенной и всего такого? *42* Дуглас Адамс, единственный человек, знавший, о чём на самом деле этот вопрос, сейчас мертв, к сожалению. Теперь вы можете поинтересоваться, в чём же смысл смерти…

• Если ввести в базе знаний WolframAlpha вопрос «What is the meaning of life» («В чем смысл жизни?») или другую подобную формулировку, то в качестве ответа система выдает 42.
• В сервисе «Калькулятор», предоставляемом Google, введена константа «Ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого»:
  • Ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого
  • the answer to life, the universe, and everything
• В компьютерной игре Spore за выполнение главной миссии игры (достичь центра галактики) игрок получает достижение «42», и такое же количество посохов жизни.
• 42 — один из многочисленных ответов на вопрос «What is the meaning of life» («В чем смысл жизни?»), который даёт система голосового управления Siri, предустановленная на смартфонах iPhone поколения 4S и выше от компании Apple.
• В 14 серии «Человек» сериала «Звёздные врата: Вселенная», когда доктор Раш пишет на доске с формулами число 46, Дэниел Джексон говорит ему: «Но это не ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого, там число 42. Автостопом по галактике.»
• В 13 серии 4 сезона «Карантин» сериала «Звёздные врата: Атлантида», подполковник Джон Шеппард для входа в систему города использовал пароль Доктора Маккея, который состоял из дат рождения Ньютона, Эйнштейна, его собственной (такой он был «скромный») и числа 42 (которое было ответом на «самый главный вопрос» в фильме «Автостопом по галактике»).
• В компьютерной игре Анк на вопрос: «В чём смысл жизни, Вселенной и всего такого», заданный главным героем джинну, тот отвечает: «42, Однозначно»
• В первой серии «Popcorn Panic» первого сезона мультсериала «Пингвины из Мадагаскара» Шкипер говорит Ковальски: «Назовите мне число, Ковальски!» «Сорок два. » «Хорошо. Потом покажете расчёты.»

• 42 в Чёрной Мезе

  В модификации игры Half-Life, Чёрной Мезе можно встретить кружку с надписью «42! Is the answer!»

• В компьютерной игре Heroes of might and magic 2 на карте «Загадки», 42 является ответом на вопрос сфинкса: «В чем смысл жизни?».

Примечания

1. ↑ Douglas Adams «answer» at alt.fan.douglas-adams

Ссылки

• Цитаты из произведений Дугласа Адамса в Вики-цитатнике

8 самых больших вопросов о Вселенной

Вопросы изобилуют наукой, физикой и астрономией. Вот что делает науку такой динамичной и интересной: всегда можно открыть что-то новое, даже если это просто вопрос, который мы никогда не думали задать раньше.

Вселенная — странное место, наполненное чудесами и красотой, но также и множеством неразгаданных тайн и вопросов без ответов.

Большинство из нас может понять, что такое звезды и планеты, планетарные системы и далекие луны, закрученные галактики, заполненные густой звездной пылью, и светящиеся туманности.

Подробнее:

• 9 Ошеломляющие факты о вселенной
• 18 Факты о пространстве и астрономии
• Как мила. Название.

ЕКА/Хаббл и НАСА, А. Рисс и др.

Но сложнее всего обстоят дела с более абстрактными вопросами, касающимися пространства и времени.

Когда началось время? Что было до этого? Вселенная существует вечно? Если да, то как это возможно?

Столкнувшись с некоторыми из этих астрофизических неопределенностей и космологических загадок, мы попросили радиоастронома доктора Аластера Ганна поделиться своими знаниями и опытом, чтобы помочь нам лучше понять некоторые из самых больших оставшихся без ответа вопросов о космосе и Вселенной.

1

Бесконечна ли Вселенная?

НАСА; ЭКА; Г. Иллингворт, Д. Маги и П. Ош, Калифорнийский университет, Санта-Крус; Р. Боуэнс, Лейденский университет; и команда HUDF09

Астрономы установили, что Вселенной 13,8 миллиарда лет.

Это довольно старо, но некоторые очень отдаленные части Вселенной могут быть просто слишком далеки, чтобы свет мог дойти до нас в то время.

Это определяет то, что астрономы называют «наблюдаемой Вселенной», то есть те части Вселенной, которые мы действительно можем видеть. Мы никогда не сможем наблюдать ничего за пределами этого конечного предела.

Однако вопрос о том, является ли более широкая Вселенная конечной или бесконечной, зависит от ее геометрии.

Общая теория относительности Эйнштейна допускает три формы или геометрии Вселенной: «плоскую», «закрытую» или «открытую».

Их трудно представить, но их можно сравнить с листом бумаги (плоским), сферой (закрытой) или седлом (открытой). Какой именно, зависит от его общей плотности и скорости расширения.

За последние несколько десятилетий астрономы измерили эти величины и обнаружили, что Вселенная почти наверняка «плоская».

Это может означать, что Вселенная бесконечна, но это также может означать, что ее геометрия просто очень сложна, хотя и конечна.

Другие исследования недавно предположили, что Вселенная «закрыта» и, следовательно, конечна. Так что, к сожалению, астрономы в настоящее время не могут сказать, бесконечна Вселенная или нет.

2

Может ли существовать край Вселенной?

Иллюстрация, концептуализирующая границу наблюдаемой Вселенной. Авторы и права: Марк Чеснок / Science Photo Library / Getty Images

Вселенная расширялась последние 13,8 миллиардов лет. Итак, области космоса, лежащие на краю наблюдаемой Вселенной, сейчас находятся гораздо дальше, чем когда излучался их свет.

Это означает, что край наблюдаемой Вселенной находится на расстоянии около 46 миллиардов световых лет во всех направлениях.

наблюдаемых Вселенная, таким образом, представляет собой сферу диаметром около 92 миллиардов световых лет и объемом около 410 нониллионов (410 тысяч миллиардов миллиардов миллиардов) кубических световых лет!

Однако нет причин подозревать, что этот предел является фактическим краем Вселенной или что то, что лежит за ним, если оно существует, вообще имеет край.

Даже если Вселенная конечна, у нее не обязательно должен быть край, точно так же, как поверхность Земли конечна, но безгранична.

Все зависит от фактической геометрии более широкой Вселенной, а этого мы пока точно не знаем.

3

Если Вселенная бесконечна, как она может расширяться?

Авторы и права: Марк Гарлик / Science Photo Library

Если Вселенная бесконечна, то она может просто продолжать расширяться, не становясь больше (поскольку вы не можете стать больше бесконечности).

Ответ может показаться шутливым. Но когда астрономы говорят о расширении Вселенной, они имеют в виду абстрактное понятие «пустого пространства».

По мере расширения Вселенной само пространство раздувается, создавая дополнительное расстояние между объектами.

В этом нет никакой загадки, бесконечна Вселенная или нет.

4

Из чего состоит Вселенная?

Изображение космического телескопа Хаббл, показывающее гравитационное линзирование. В центре изображения находится скопление галактик с такой большой массой темной материи, что его гравитация искажает свет более удаленных объектов (видимых как кривые света). Предоставлено: НАСА, ЕКА, Дж. Ричард (CRAL) и Дж.- П. Кнайб (LAM) Благодарность: Марк Постман (STScI)

Наблюдения показали, что обычная материя во Вселенной составляет лишь 4,9% ее содержания.

26,8 % приходится на темную материю , форму материи, невидимую непосредственно.

Остальные 68,3% связаны с темной энергией , таинственным энергетическим полем, вызывающим ускорение расширения Вселенной.

Точная природа темной материи и темной энергии в настоящее время до конца не изучена.

Из 4,9%, которые мы делаем понимаем, около 74% составляет водород, 24% гелий, а остальное — более тяжелые элементы.

5

Законы физики везде одинаковы?

Пока кажется, что мы можем разумно ожидать, что законы физики везде одинаковы. Предоставлено: Virojt Changyencham / Getty Images

Одна из фундаментальных аксиом физики состоит в том, что законы, управляющие Вселенной, везде одинаковы и остаются такими во все времена.

Однако нет убедительной физической причины, по которой это должно быть так.

Чтобы проверить это, ученые попытались измерить небольшие различия в константах, управляющих силами природы.

Большинство с высокой точностью продемонстрировали, что законы природы везде одинаковы.

Однако некоторые исследования намекают на то, что одна константа, «постоянная тонкой структуры» — константа, определяющая, как взаимодействуют электрические заряды, — могла быть другой в прошлом.

Результат, который не может быть статистически значимым, является спорным, и большинство ученых согласятся, что в настоящее время он недоказан.

6

Существуют ли параллельные вселенные?

Существуют ли параллельные вселенные? Фото: StockByM / Getty Images

Физики считают, что существуют различные способы создания «альтернативных» или «параллельных» вселенных.

Некоторые связаны с разделением пространства из-за неравномерной инфляции непосредственно перед Большим взрывом.

Другие основаны на «многомировой» интерпретации квантовой физики, на теории струн элементарных частиц, на том факте, что константы природы настолько точно сбалансированы, или просто на предположении, что Вселенная бесконечна.

Несколько исследований даже намекнули на возможное обнаружение параллельных вселенных: одно из вариаций «космического микроволнового фона», а другое — при обнаружении нейтрино в Антарктиде.

Но позже выяснилось, что оба они ошибочны. Некоторые ученые отвергают параллельные вселенные просто по логическим соображениям или потому, что эта идея неопровержима .

Итак, параллельные вселенные могут существовать, а могут и не существовать.

7

Что было до Вселенной?

Существовало ли что-нибудь до Большого взрыва? Фото: Марк Гарлик / Science Photo Library / Getty Images

Распространенное заблуждение состоит в том, что и пространство, и время начались с Большого взрыва. На самом деле нет никаких физических причин предполагать, что это было так.

К сожалению, современная физика полностью рушится в момент «сотворения» — из-за этих надоедливых математических «особенностей».

Итак, трудно сказать что-то определенное о том, что могло произойти или существовать до возникновения нынешней Вселенной.

Однако это не остановило некоторых ученых.

Может быть, до Большого взрыва вообще ничего не существовало — ни пространства, ни времени, ни даже удобной пустоты.

Возможно, существовали предыдущие вселенные, или просто энергетическое поле, или разные версии нашей собственной Вселенной, или множество вселенных с разными физическими законами.

Хотя такие теории составляют важную часть современной космологии, как и теории параллельных вселенных, получить экспериментальные доказательства для них чрезвычайно трудно (если не невозможно).

Итак, опять же, астрономы не могут толком ответить на этот вопрос.

8

Будет ли когда-нибудь конец Вселенной?

Кредит: Malekas85 / Getty Images

Будет ли Вселенная существовать вечно или каким-то образом «конец», зависит от скорости ее расширения, средней плотности материи и фракций материи, темной материи и темной энергии, которые она содержит. .

Если геометрия Вселенной «закрыта», то гравитация в конце концов остановит расширение, что приведет к «Большому сжатию», при котором она схлопнется обратно в бесконечно плотную точку, подобную той, из которой она возникла.

Больше похоже на это

Однако, если он «плоский» или «открытый» (и кажется плоским), он будет продолжать расширяться вечно.

Однако он все равно «умрет» в том смысле, что материя и энергия в конце концов достигнут равновесия, равномерно распределяясь по всему пространству и приводя к стерильной Вселенной, в которой никогда ничего не происходит.

Это известно как «Большая заморозка».

Чтобы узнать больше о возможных концах Вселенной, прочитайте наше интервью с доктором Кэти Мак.

42 самых больших вопроса о жизни, Вселенной и обо всем на свете

В «Автостопом по Галактике», классическом непочтительном путешествии Дугласа Адамса по вселенной, суперкомпьютер под названием «Глубокая мысль» обнаруживает ответ на «Главный вопрос жизни, Вселенная и все остальное», после размышлений над вопросом в течение 7 миллионов лет. Оказывается, ответ — «42», но Адамс никогда не раскрывает, что такое «последний вопрос».

В недавней статье, опубликованной на arXiv, физики Роланд Аллен и Сьюзи Лидстром из Техасского университета A&M и Университета Упсалы, соответственно, решили вопрос о Вопросе, описав 42 основных вопроса жизни, Вселенной, и все.

Реклама

Относительно загадочного ответа Deep Thought Аллен и Лидстрем пишут, что они «понимают, что есть 42 фундаментальных вопроса, на которые необходимо ответить на пути к полному просветлению». Получившаяся статья занимает более 50 страниц, но является отличным введением в некоторые из самых важных вопросов науки — по крайней мере, по мнению этих двух физиков.

Несмотря на то, что это субъективный список, статью стоит прочитать целиком. Однако ради экономии времени я обозначил приведенные ниже 42 вопроса Аллена и Лидстрема как «шторм твитов», ограничив пояснения 280 символами или меньше.

1. Почему традиционная физика предсказывает космологическую постоянную, которая слишком велика?

Космологическая постоянная была впервые предложена Эйнштейном и описывает плотность энергии Вселенной. Проблема в том, что астрономические наблюдения предполагают, что космологическая постоянная намного меньше, чем предсказывает физика.

2. Что такое темная энергия?

В 1998 году космологи были поражены, обнаружив ускорение расширения Вселенной. Это поразительное наблюдение было приписано «темной энергии», таинственной силе, которая, кажется, составляет более двух третей Вселенной, но еще не получила убедительного объяснения.

3. Как можно согласовать гравитацию Эйнштейна с квантовой механикой?

Эйнштейн понял, что гравитацию, как и все остальное в природе, можно описать в терминах квантовой механики. Однако попытки примирить квантовую механику и гравитацию разваливаются, когда существует чрезвычайно сильная гравитация, например, вокруг черных дыр.

4. Каково происхождение энтропии и температуры черных дыр?

Несмотря на новаторскую работу Стивена Хокинга по излучению черных дыр, Аллен и Лидстрем отмечают, что «фундаментальная загадка заключается в том, почему энтропия должна быть пропорциональна площади, а не объему, как в случае с другими физическими системами», когда дело доходит до черного. отверстия.

5. Потеряна ли информация в черной дыре?

Считается, что информация кодируется на поверхности горизонта событий и излучается обратно в виде излучения. Тем не менее, все черные дыры определенной массы излучают одинаково, независимо от информации на горизонте событий. Это говорит о том, что черные дыры уничтожают информацию, что нарушает термодинамику.

6. Проходила ли Вселенная через период инфляции?

Считается, что Вселенная расширилась экспоненциально в первую секунду своего существования. Два больших вопроса: каково происхождение инфляции и существуют ли прямые доказательства инфляции?

7. Почему материя все еще существует?

Согласно Стандартной модели физики элементарных частиц, материя и антиматерия должны были полностью аннигилировать в ранней Вселенной, оставив только фотоны. Вместо этого существует относительное изобилие материи и недостаток антиматерии. Что дает?

8. Что такое темная материя?

Наблюдения за галактиками показывают, что около четверти Вселенной состоит из темной материи, но до сих пор физики не смогли обнаружить частицу, которая могла бы объяснить наблюдаемые эффекты. Будет ли это аксион, вимп или что-то совсем другое?

9. Почему частицы обычной материи копируются дважды при более высоких энергиях?

В Стандартной модели есть четыре основных элементарных частицы материи — верхний кварк, нижний кварк, электрон и электронное нейтрино. Тем не менее, существуют второе и третье «поколения» (читай: копии) каждой из этих частиц, такие как очарованные кварки, странные кварки и мюоны. Почему?

10. Каково происхождение масс частиц и какие виды масс имеют нейтрино?

Откуда 4 вышеупомянутые элементарные частицы берут свои массы? Считается, что массы связаны с силой их взаимодействия с соответствующими полями (например, полем Хиггса), но аномалии делают это простое объяснение неадекватным.

Al-Pd-Re, квазикристалл, изготовленный в лаборатории. 11. Существует ли суперсимметрия и почему энергии наблюдаемых частиц настолько малы по сравнению с наиболее фундаментальной (планковской) шкалой энергий?

Стандартная модель не может объяснить, почему слабое ядерное взаимодействие намного сильнее (в 10 000 000 000 000 000 000 000 000 раз), чем гравитация.

12. Что такое Фундаментальная Великая Единая Теория Сил?

Три негравитационные силы — сильная, слабая и электромагнитная — объединяются как элементы единой силы в теории великого объединения. То, как эти силы сочетаются, до сих пор остается загадкой.

13. Всегда ли справедливы теория относительности Эйнштейна и стандартная теория поля?

Симметрии — это свойства системы, которые остаются неизменными при изменении этой системы. Зарядовая конъюкция, четность и обращение времени (CPT) — это симметрия, которая никогда не нарушалась, хотя каждый элемент нарушал ее сам по себе. Возможно ли нарушение CPT?

14. Стабильна ли наша Вселенная?

Аспекты бозона Хиггса позволяют предположить, что наша Вселенная лишь «маргинально стабильна» или, возможно, находится в фазе перехода к более стабильному состоянию, которое привело бы к возникновению Вселенной с принципиально другими свойствами. Вопрос в том, стабильна ли наша Вселенная сейчас или нет.

15. Всегда ли кварки заключены внутри частиц, из которых они состоят?

Обычно предполагается, что кварки ограничены объемом своего протона и требуют относительно большого количества энергии для удаления из этого пространства. Появляется все больше свидетельств того, что кварки всегда должны быть ограничены, но это не было строго доказано.

16. Каковы полные фазовые диаграммы для систем с нетривиальными взаимодействиями, такими как сильное ядерное взаимодействие?

Честно говоря, понятия не имею, поэтому вот скриншот статьи:

Реклама

17. Какие новые частицы еще предстоит открыть?

Ускорители частиц, такие как LHC, привели к открытию новых частиц. Будет ли это продолжаться? Это серьезный вопрос для физиков в таких местах, как ЦЕРН.

18. Какие новые астрофизические объекты ждут открытия?

Возможно, существуют новые виды звезд, ожидающие своего открытия, такие как массивные звезды населения 3, образовавшиеся во времена ранней Вселенной и состоящие только из водорода и гелия, или «темные звезды», работающие за счет аннигиляции темной материи, а не ее синтеза.

19. Какие новые формы сверхпроводимости и сверхтекучести еще предстоит открыть?

За последние несколько десятилетий физики создали ряд сверхтекучих (жидкость без вязкости) и сверхпроводников (материалы без электрического сопротивления), подвергая материалы воздействию экстремальных температур. Какие еще материалы могут продемонстрировать эти свойства в будущем?

20. Какие новые топологические фазы еще предстоит открыть?

Топологические изоляторы — это материалы, которые действуют как изолятор внутри, но являются проводящими снаружи. Где еще их найдут?

21. Какие еще свойства еще предстоит открыть в высококоррелированных электронных материалах?

Ранее упомянутые топологические изоляторы были продемонстрированы в одноэлектронных или квазичастичных системах. Какие другие типы материалов могут использовать преимущества квазичастиц?

22. Какие еще новые фазы и формы материи еще предстоит открыть?

В последние годы исследователи обнаружили множество новых фаз материи, таких как квазикристаллы и кристаллы времени. Есть ли что-то еще, ожидающее, чтобы его нашли?

23. Каково будущее квантовых вычислений, квантовой информации и других приложений запутанности?

Гонка за разработку крупномасштабного квантового компьютера, который мог бы превзойти классический компьютер в ряде задач, таких как взлом большинства форм криптографии, идет полным ходом. Но выйдут ли эти приложения когда-нибудь из лаборатории, или они слишком хрупкие, чтобы быть чем-то большим, чем диковинка?

24. Каково будущее квантовой оптики и фотоники?

Квантовый интернет поможет защитить данные от перехватчиков, но для его реализации потребуется беспрецедентный контроль над фотонами на больших расстояниях. Текущий рекорд по передаче запутанных фотонов был установлен в прошлом году китайским спутником. Какие еще инновации ждут впереди?

25. Существуют ли высшие измерения?

Если есть другие измерения, как устроено «внутреннее пространство» этого измерения?

26. Существует ли Мультивселенная?

Существует ли бесконечное количество вселенных, каждая со своими законами? Так уж получилось, что наша Вселенная идеально приспособлена для появления разумной жизни, идея, известная как антропный принцип? Что еще более важно, как мы можем доказать это с помощью науки?

27. Есть ли экзотические особенности в геометрии пространства-времени?

Какова «форма» Вселенной? Если Вселенная устроена таким образом, что возможны обнаженные сингулярности, червоточины и/или замкнутые временные петли, это может позволить такие вещи, как путешествия назад во времени.

28. Как возникла Вселенная и какова ее судьба?

Почему вообще существует происхождение Вселенной, и действительно ли она началась с взрыва? Мы надеемся, что взгляд в прошлое поможет нам понять наше будущее и действительно ли мы движемся к «большому разрыву», в котором вся материя в конечном итоге будет разорвана в клочья.

Реклама

29. Каково происхождение пространства-времени, почему пространство-время четырехмерно и почему время отличается от пространства?

Я не знаю, что добавить к этому, что еще не включено в заголовок, кроме того, что вы, возможно, захотите получить бонг, прежде чем пытаться решить эти вопросы.

30. Что объясняет теорию относительности и гравитацию Эйнштейна?

Единые теории, такие как суперсимметрия и теория струн, скорее предполагают общую теорию относительности, чем объясняют ее. Но можно ли вывести теорию гравитации Эйнштейна из энергии вакуума или полей теории струн? Если нет, то откуда взялась гравитация?

31. Почему все силы имеют форму калибровочных теорий?

Все силы в Стандартной модели — слабые, сильные, электромагнитные и гравитационные — описываются калибровочной теорией, которая описывает, как элементарные частицы взаимодействуют с определенными полями. Но почему существуют только эти виды сил и почему материя слабо связана с этими полями?

32. Почему природа описывается квантовыми полями?

Можно ли объяснить квантовую механику обращением к какому-то более глубокому принципу Вселенной? Эта теория могла бы объяснить, почему Вселенная состоит из квантовых полей, и объяснить загадочные наблюдения, такие как коллапс волновой функции во время измерения.

33. Является ли физика математически последовательной?

Хорошие теории математически согласуются с экспериментами. Тем не менее, относительно простые квантовые теории поля еще не продемонстрировали свою математическую непротиворечивость.

34. Какая связь между формализмом физики и реальностью человеческого опыта?

Если математика и физика, которые она описывает, являются человеческими творениями, то мы должны учитывать связь между человеческим сознанием и реальностью, а также связанные с этим вопросы, например, почему существует что-то, а не ничего.

35. Каковы предельные пределы теоретических, вычислительных, экспериментальных и наблюдательных методов?

Как более совершенные компьютеры улучшат наши модели или помогут нам понять некоторые из наших самых сложных экспериментов, таких как Большой адронный коллайдер? По мере того, как наши телескопы будут становиться все более совершенными, что они откроют о природе Вселенной?

36. Каковы предельные пределы химии, прикладной физики и технологии?

Мы живем во времена беспрецедентного научно-технического прогресса. Есть ли верхний предел этому прогрессу, или скорость открытия будет только увеличиваться? Этот вопрос особенно актуален для ИИ, который стремится создать действительно сверхразумную машину.

37. Что такое жизнь?

Этот вопрос был поставлен Эрвином Шредингером в 1944 году. Более 70 лет спустя биологи все еще ищут ответ на этот обманчиво простой вопрос.

38. Как зародилась жизнь на Земле?

Возникли ли органические молекулы из первичных бульонов на ранней Земле, или они были перенесены из космоса астероидами (теория, известная как панспермия)? Более того, как наши одноклеточные предки со временем превратились в сложные формы жизни?

39. Насколько много жизни во Вселенной?

Марсианские роботы охотятся за органическим веществом в нашей Солнечной системе, а астрономы SETI сканируют космические радиоволны, но пока нет никаких свидетельств жизни — разумной или нет — где-либо еще в галактике. Можем ли мы действительно быть одни на бескрайних просторах вселенной?

40. Как жизнь решает кажущиеся невозможными проблемы сложности?

На первый взгляд «глупые» биологические организмы способны выполнять в совокупности ошеломляюще сложные задачи, такие как свертывание белков или способность клеток размножаться и образовывать сложные структуры, такие как глаза, сердце, мозг и другие органы.