Предположим, что фотон расширяется вместе со Вселенной. Остывает таким образом. Иначе, почему бы остыло реликтовое излучение почти до абсолютного нуля? Пусть это относится ко всем фотонам, а не только очень старым. Тогда нужно внести поправки в определение расстояний до небесных тел по эффекту Доплера: красное смещение обусловлено не только скоростью объекта, но и временем в пути. Простенький расчет для случая равномерного расширения Вселенной дает поправку примерно в 3 раза. При этом темная энергия и темная материя оказываются фикцией.

Предположим, что фотон расширяется вместе со Вселенной. Остывает таким образом. Иначе, почему бы остыло реликтовое излучение почти до абсолютного нуля? Пусть это относится ко всем фотонам, а не только очень старым. Тогда нужно внести поправки в определение расстояний до небесных тел по эффекту Доплера: красное смещение обусловлено не только скоростью объекта, но и временем в пути. Простенький расчет для случая равномерного расширения Вселенной дает поправку примерно в 3 раза. При этом темная энергия и темная материя оказываются фикцией.

Звезды стали ближе. Да, от темной энергии что-нибудь осталось? Кроме того, у звезд, которые оказались к нам в 3 раза ближе, нужно в 9 раз подкрутить фитилек, поменять и другие параметры. Размеры галактик придется уменьшить.

Мы знали, что мир уже не будет прежним. Несколько человек смеялись, несколько человек плакали. Большинство молчали. Я вспомнил строку из священной книги индуизма, Бхагавадгиты; Вишну пытается уговорить Принца, что тот должен выполнять свой долг, и, чтобы впечатлить его, принимает свое многорукое обличье и говорит: «Я – Смерть, великий разрушитель миров…» Эти слова Роберт Оппенгеймер произнес после того, как ядерные бомбы стерли с лица Земли Хиросиму и Нагасаки. Две бомбы, получившие имена «Малыш» и «Толстяк», стали результатом длительной работы «Манхэттенского проекта». Группа лучших ученых мира под руководством Роберта Оппенгеймера в течение нескольких лет трудилась над созданием самого мощного и опасного оружия в мире. Статьи, посвященные работе в составе «Манхэттенского проекта», и составили книгу, которую вы держите в руках.

В 2017 году гавайские ученые обнаружили в Солнечной системе объект, совершенно к ней не относящийся: он двигался слишком быстро, по необычной орбите и явно прилетел с другой звезды. Ави Леб утверждает, что это был инопланетный зонд, отправленный с разведывательной целью.

Космический гость получил имя Оумуамуа, в переводе с гавайского – «посланник».

Большинство людей считает, что время реально: меняются времена года, идут часы, человек стремится от колыбели к могиле. Большинство физиков, напротив, полагает, что время есть иллюзия – и, возможно, напрасно, как полагает известный канадский физик Ли Смолин. Автор книг “Жизнь космоса” (1997) и “Неприятности с физикой” (2006) напоминает, что все затруднения физиков и космологов (от Большого взрыва до “теории всего”) восходят к проблеме природы времени, а признание его реальности может вывести фундаментальную науку на новый уровень.

Эта книга — увлекательный рассказ о научном познании окружающего мира. Она знакомит школьников 8–10-х классов с широким кругом вопросов классической и современной физики. Много интересного узнают ребята о законах механического движения, об энергии и ее источниках, о различных состояниях вещества, о законах движения в микромире и не решенных еще научных проблемах.

В работе рассмотрены вопросы разработки второго начала термодинамики, вопросы уравнений энтальпии, энергий Гиббса и Гельмгольца, рассмотрена тема Энтропии.

Десятки лет один из самых известных ученых нашего времени заставляет общество задуматься о фундаментальных законах природы и о неразрывной связи науки и социума. В своей новой книге «Всё ещё неизвестная Вселенная» Стивен Вайнберг освещает широкий круг вопросов: от космологических проблем он переходит к социальным, от астрономии, квантовой механики и теории науки — к ограниченности современного знания, искусству научных открытий и пользе ошибок.

Лауреат Нобелевской премии Стивен Вайнберг делится своими взглядами на захватывающие фундаментальные вопросы физики и устройства Вселенной. При этом ему удается не ограничиваться узкими дисциплинарными рамками и не прятаться от политических тем, среди которых нецелесообразность пилотируемых космических полетов, проблемы социального неравенства и важность поддержки большой науки.

Эта книга издана в рамках программы «Книжные проекты Дмитрия Зимина» и продолжает серию «Библиотека «Династия». Дмитрий Борисович Зимин — основатель компании «Вымпелком» (Beeline), фонда некоммерческих программ «Династия» и фонда «Московское время».

Программа «Книжные проекты Дмитрия Зимина» объединяет три проекта, хорошо знакомые читательской аудитории: издание научно-популярных переводных книг «Библиотека «Династия», издательское направление фонда «Московское время» и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы «Просветитель».

Подробную информацию о «Книжных проектах Дмитрия Зимина» вы найдете на сайте ziminbookprojects.ru.

Переводчик Сергей Чернин

Научный редактор Дмитрий Баюк

Редактор Антон Никольский

Руководитель проекта И. Серёгина

Корректоры Е. Чудинова, С. Чупахина

Компьютерная верстка А. Фоминов

Дизайн обложки А. Бондаренко

© Steven Weinberg, 2018

© Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2020

© Электронное издание. ООО «Альпина Диджитал», 2020

Вайнберг С.

Всё ещё неизвестная Вселенная. Мысли о физике, искусстве и кризисе науке / Стивен Вайнберг; Пер. с англ. — М.: Альпина нон-фикшн, 2020.

ISBN 978-5-0013-9212-5

В книге объясняется, каким образом ничто превращается во всё, оставаясь ничем.

Где и как искать инопланетян? Идея внеземной жизни завораживала человечество задолго до начала освоения космического пространства. Джон Уиллис, астроном и популяризатор науки, приводит пять наиболее реалистичных сценариев поиска инопланетных живых существ в нашей Галактике. Описывая последние достижения в изучении космоса — результаты космического телескопа «Кеплер», исследование Марса с помощью марсохода «Кьюриосити», пролет около Плутона зонда «Новые горизонты» и многие другие, — Уиллис предоставляет читателям возможность самим выбрать подходящий способ обнаружения внеземной жизни. Он предлагает нам поразмышлять о ее существовании под марсианским льдом, на спутнике Юпитера Европе и спутниках Сатурна Энцеладе и Титане, причем нынешние условия на Титане автор рассматривает через призму далекого прошлого нашей собственной планеты. Уиллис бросает взгляд и за пределы Солнечной системы, обсуждая шансы найти «вторую Землю» среди миллиардов экзопланет, вероятно, существующих в нашей Галактике, а также вслушивается в далекий космос в надежде услышать инопланетные радиосигналы.

Рассказ о фундаментальной научной картине мира в развитии от более наглядного к более абстрактному: от брошенного камня до объяснения уравнений Эйнштейна и Шрёдингера. Человек разбирается в устройстве Вселенной, наблюдая за движением и его последствиями, догадываясь о правилах, которые регулируют все, что происходит, и получая подсказки о скрытых частях мира или о новых правилах из несоответствий между теоретически ожидаемым и реальным движением: знаменитые примеры включают предсказанное существование Нептуна, Планеты 9 и невидимого вещества в галактиках, причины ускоренного расширения Вселенной, квантовую природу теплового излучения.

Привычные способы описания вещей рушатся. Неизбывная вражда, определяемая наличием постоянной Планка, составляет неотъемлемую часть устройства Вселенной. Такое положение дел влияет не только на то, что понимается под движением объектов, но в некоторой степени и на сам характер их существования.

Награды и премии

Вошла в длинный список XV сезона премии Дмитрия Зимина «Просветитель».

В книге обсуждаются функционирование Солнечной системы и возможности путешествий по ней; взаимоотношения пространства, времени и движения в специальной теории относительности и определяемые ими проблемы галактических перелетов; общая теория относительности и ее эффекты, включая некеплеровы орбиты, замедление времени, гравитационные волны и экзотические способы сверхсветового перемещения; энтропия как незнание о микроскопическом движении и ее приложения от тепловых машин до демона Максвелла и черных дыр; квантовая механика, включая прохождение сквозь стены, уникальность устройства атомов, запутанность и интерпретации, призванные прояснить состояние кошки Шрёдингера. По правилам нашей Вселенной в ней невозможен покой, и читателю предстоит оценить ее беспокойное разнообразие.

Мир, где властвует принцип неопределенности, казалось бы, должен выглядеть размытым и неточным, но в действительности все наоборот: мир оказывается чрезвычайно жестким и строгим, а потому точным в отношении тех значений величин, которые все-таки доступны существующим там явлениям.

…Перед нами еще один случай, когда отличие времени от пространства вносит свои поправки, и в пространстве-времени обстоятельства поворачиваются таким образом, что самые прямые линии, соединяющие два события, – это самые долгие путешествия для путешествующих.

Для кого

Для тех, кому хочется найти ориентиры для понимания современной научной картины мира, ее принципов и закономерностей развития.

В книге всемирно известного астрофизика, члена Королевского астрономического общества сэра Мартина Риса описываются фундаментальные силы, управляющие нашей Вселенной. Автор утверждает, что расширяющаяся Вселенная может быть определена всего шестью числами: N, e, Ω, l, Q, D, каждое из которых играет особую и решающую роль в ее эволюции, а вместе они определяют ее развитие и потенциал возможностей. Два из них связаны с основными силами; другие два определяют размер и общую структуру Вселенной и показывают, будет ли она существовать вечно; еще два говорят о свойствах самой Вселенной. Если бы любое из них было чуть чуть другим, не было бы звезд и не могла бы существовать жизнь. Мы могли появиться – и существуем сейчас – только во Вселенной с правильной комбинацией этих основополагающих чисел. А потому осознание этого дает совершенно новую точку зрения на Вселенную и наше место в ней, а также на саму природу физических законов. Мартину Рису удалось доступным языком, без использования сложного математического аппарата описать ключевые понятия космологии, которая стремительно развивается и сегодня находится на переднем крае науки.

Не любите физику? Вы просто не читали книги Дэйва Голдберга! Эта книга познакомит вас с одной из самых интригующих тем современной физики — фундаментальными симметриями. Ведь в нашей прекрасной Вселенной практически все — от антивещества и бозона Хиггса до массивных скоплений галактик — формируется на основе скрытых симметрий! Именно благодаря им современные ученые делают свои самые сенсационные открытия.Можно ли создать устройство для мгновенной передачи информации? Что будет, если Землю засосет в черную дыру? Что не рассказывают на школьных уроках о времени и пространстве? Читайте, и вы узнаете ответы на эти вопросы. Это понятно, увлекательно, это может быть смешно — именно так вы теперь будете думать о физике.

Есть ли жизнь внутри… электрона? Из чего состоят протон и мезон? Из чего «построено» пустое пространство? Загадки квантовой механики. Взрыв, породивший мир, и первые мгновения после рождения Вселенной. Настанет ли время, когда ученые будут знать все на свете?.. Об этих и других удивительных проблемах, загадках и парадоксах рассказывается в книге, написанной физиком-теоретиком для школьников старших классов.

Есть ли жизнь внутри… электрона? Из чего состоят протон и мезон? Из чего «построено» пустое пространство? Загадки квантовой механики. Взрыв, породивший мир, и первые мгновения после рождения Вселенной. Настанет ли время, когда ученые будут знать все на свете?.. Об этих и других удивительных проблемах, загадках и парадоксах рассказывается в книге, написанной физиком-теоретиком для школьников старших классов.

Перед вами путеводитель по Вселенной! Совершите невероятное путешествие через все основные астрономические открытия, от древних цивилизаций до современных наблюдений за гравитационными волнами, предсказанными Эйнштейном более 100 лет назад. Интересный увлекательный рассказ о нашей Вселенной через основные астрономические законы и открытия.

Людвиг Больцман - одна из главных фигур в современной физике. Развив активную деятельность в Вене конца XIX века, он произвел революцию в изучении материи, включив в него вероятность, и всеми силами отстаивал существование атомов в то время, когда многие философы и даже влиятельные ученые отрицали его. Несмотря на то что обновленное ученым понятие энтропии и основывающееся на нем начало термодинамики заложили основы квантовой и релятивистской революции в последующем веке, категоричные взгляды Больцмана не всегда встречали поддержку коллег, и это непонимание, возможно, было причиной его трагического самоубийства.

Пьер-Симон де Лаплас существенно повлиял на развитие науки и техники в течение XIX века. Он спроектировал научные учреждения новой послереволюционной Франции, и именно его подпись стоит под декретом, который сделал обязательным использование десятичной метрической системы. Этот ученый придал физике Ньютона прочный математический каркас и систематизировал разрозненные результаты зарождающейся дисциплины о теории вероятностей. Моделирование самых различных аспектов действительности убедило Лапласа в том, что все в нашей жизни предопределено: спонтанность и свободная воля, — утверждал он, — всего лишь иллюзия.

Мы постоянно пытаемся найти пределы нашей Вселенной, именно поэтому астрономия для нас не просто одна из наук: она воплощает нашу генетическую связь со Вселенной, рассказывая, откуда возникло все, что нас окружает, да и мы сами тоже. Как Вселенная смогла из примитивного первичного состояния перейти к удивительному разнообразию наших дней? Откуда берутся звезды и планеты? Почему наше небо ночью черное?