Как стать автором
Обновить

Что будет после Теории Всего? (TOE)

Время на прочтение3 мин
Количество просмотров10K

Допустим, мы дождались, и физики с математиками достигли святого грааля - Теории Всего. Фанфары, нобелевские речи, единение гравитации и квантовой механики, но... Я утверждаю, что есть еще одна задача, столь сложная, что открытие TOE может показаться легкой разминкой. Точнее, несколько задач, одна сложнее другой.

Может ли скорость света быть другой?

Этот вопрос пользуется популярностью, хотя, если его не переформулировать правильно, он абсурден. Само наличие константы "c" в выражении длины (точнее, "интервала") для псевдо-евклидова пространства:

x^2 + y^2 + z^2 - c^2t^2

является следствием неудачного выбора единиц измерения - время и пространство суть похожие вещи и измерять их надо в одинаковых единицах (хотя это и неудобно на бытовом уровне). Поэтому в численном значении скорости света не больше смысла, чем то, что в футе 0.3048 метра. На самом деле, численное значение скорости света известно абсолютно точно, так как значение скорости света принято административно.

Вопрос же о том, что было бы, если бы скорость света изменилась бы, звучит как 'что было бы, если бы фут бы стал равен двум метрам'. Поэтому, в наиболее логичной для фундаментальной физике системе единиц:

c = h = G = 1

Тем не менее вопрос об альтернативных законах физики смысл имеет, если менять то, что менять можно, а именно, безразмерные параметры стандартной модели, которых около 19. Точнее мы пока сказать не можем - не все из них являются независимыми, и возможно, их куда меньше. Тем не менее, поворачивая эти ручки настройки, можно добиться того, чтобы атомы стали 'больше' - то есть электромагнитное излучение распространялось бы медленнее по сравнению с частотой тепловых колебаний атомов, при которых не разрушаются сложные структуры, ими образуемые. Вот такая сложная формулировка изменений, которые для альтернативной физики выглядели бы как 'замедление скорости света'

Кстати, почему скорость света такая большая?

Любое существо с сознанием (и компьютер) будет воспринимать свет как распространяющийся очень быстро. Почему? Потому что сознание - сложная штука и требует для своей реализации много 'тактов'. 'Такт' ограничен целостностью мозга (хотя асинхронность в определенных пределах возможна) - то есть время такта не может быть меньше, чем время, за которое свет проходит расстояние, равное размеру мозга (или процессора).

Учитывая, что для рассуждений о сути мироздания нужно (вероятно) триллион или куда больше 'тактов', то свет за время одной мысли существа любого типа в любом физическом мире просто обязан улететь от мозга очень далеко.

Пространство параметров

Итак, возьмем N-мерное пространство (где N - число независимых параметров стандартной модели, ну или TOE) и будем рисовать области, где сохраняется "работоспособность" процессов, которые мы знаем и которые привели к возникновению жизни:

Каждый квадрат (N-мерный на самом деле) связан с конкретным процессом, например, устойчивость нейтрона (как стабильность нейтрона, так и слишком малое время его жизни было бы катастрофично для вселенной, как мы ее знаем), асимметрия вещество vs антивещество, некоторые совпадения по уровням энергии (например, отсутствие ядер с 5 и 8 адронами блокирует эволюцию звезд надолго на стадии Солнца, давая много времени для развития жизни.

Развитие жизни (как мы ее знаем) возможно в области пересечения ВСЕХ квадратов.

Кое-какие исследования ведутся на эту тему, но в частных областях, например, в космологии - позвольте утащить пару картинок Макса Тегмарка:

Тем не менее полное решение этой задачи требует совместных усилий ученых разных областей - космологии, звездной физики, геологии, квантовой механики, молекулярной биологии, генетики. Вот в этой статье вики про рибосомы есть прекрасная анимация:

Protein translation - Ribosome - Wikipedia

Наверняка при небольшом изменении параметров белки будут немного другой формы, и этот прекрасный механизм начнет заедать.

Итак, хотелось бы отобразить на пространство параметров стандартной модели ВСЕ известные нам необходимые для жизни процессы, причем делать это можно уже сейчас, не дожидаясь открытия TOE. Итак, задача:

Какова форма 'островка жизни'? Насколько он мал? Где мы - ближе к центру или краю?

На последний вопрос ответ, скорее всего, есть - жизнь возникла (по последним данным) почти сразу после остывания Земли, а значит. это было 'легко', то есть скорее всего, мы не у края (во всяком случае, для биологических процессов - для космологических мы вполне можем быть у края).

Теперь более сложный вопрос:

Есть ли другие островки жизни, отличающейся от нашей?

Мы поменяли параметры, аминокислоты "сломались", ДНК не работает но... наверняка есть другая конфигурация молекул, которая подойдет для такой цели? Возможно, далеко от нашего островка есть островок жизни на кремнии, который окажется (в той вселенной) "лучше" углерода.

Еще дальше от нашего островка химия совсем будет другой, изотопы и атомы тоже. Периодическая таблица "плывет". Последняя задача куда сложнее первой, потому что решается в противоположную сторону - если для первой задачи мы думаем 'вот процесс, как на него влияют параметры', то тут надо искать процессы, которые ведут к жизни при данных параметрах.

Если нет супер квантового компьютера, который может эмулировать миры, даже непонятно, как к этой задаче подступиться.

Теги:
Хабы:
Всего голосов 20: ↑15 и ↓5+10
Комментарии39

Публикации