НАУКА И ПРЕДЕЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ НАУКА И ПРЕДЕЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ, КОСМОЛОГИЯ И СЛОЖНОСТЬ Редакторы-составители: ДЖ. <...> Джон Арчибальд Уилер и конфликт идей . <...> Наследие Гераклита: Джон Арчибальд Уилер и жажда размышлений . <...> Квантовая гравитация как обычная калибровочная теория . <...> Концептуальные противоречия между квантовой механикой и общей теорией относительности: каковы экспериментальные следствия? <...> Квантовая обратная связь и квантово-классический переход . <...> Множественные инфляционные вселенные и теория струн (добавлено для русского издания) . <...> Открытия Уилера в физике Джон Арчибальд Уилер (9 июля 1911 – 13 апреля 2008) внес уникальный вклад в физику XX века, начиная с его совместной с Нильсом Бором капельной модели деления ядра. <...> С проблемой измерения связаны такие понятия как декогеренция и телепортация. <...> Другими словами, само понятие физического закона может быть эмергентным, возникающим свойством, причем в двух смыслах. <...> Исходя из такого представления, Уилер в 1957 году предсказал существование в планковском масштабе пространственно-временной пены, и эта идея не утратила актуальности по сей день. <...> Эта так называемая декогеренция, похоже, играет фундаментальную роль в создании ква3Более подробную информацию о конкурсе можно получить по адресу www.metanexus.net/ultimate_reality/competition.htm, информацию о симпозиуме см. <...> Декогеренция под действием окружения хорошо объясняет почему, например, мы всегда увидим кота Шрёдингера либо живым, либо мертвым, а не в призрачной смеси этих двух состояний, но как быть если окружения нет вовсе? <...> Тем не менее, с начала 80-х годов квантовая космология значительно продвинулась вперед благодаря предложенному Аланом Гутом инфляционному сценарию4, который вытекал из применения квантовой теории поля к состоянию материи в самой ранней Вселенной, хотя в его теории в значительной мере игнорировались квантовые аспекты расширения пространства-времени. <...> Стрела времени берет свое начало <...>
Наука_и_предельная_реальность_квантовая_теория,_космология_и_сложность.pdf
УДК 524.8
ББК 22.632.9я43
Б259
Интернет-магазин
http://shop.rcd.ru
• физика
• математика
• биология
• нефтегазовые
технологии
Наука и предельная реальность: квантовая теория, космология и сложность / Ред.-сост.:
Дж.Барроу, П. Дэвис, Ч.Харпер мл. — М.–Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика»,
Институт компьютерных исследований, 2013. — 664 с.
Книга содержит перевод на русский язык докладов тридцати авторов, посвященных многогранному
творчеству выдающегося физика-теоретика Джона Арчибальда Уилера. Значительное внимание
уделено вопросам интерпретации квантовой механики в рамках представления о бесконечно большом
числе вселенных. Многие из авторов анализируют удивительное свойство антропности нашей вселенной
— ее приспособленность к существованию человека. Рассматриваются также инфляционная
стадия развития ранней вселенной и ее связь с теорией струн.
ISBN 978-5-93972-955-0
©Перевод на русский язык:
НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2013
©Cambridge University Press, 2004
This book is in copyright. Subject to statutory exception and to the provisions of relevant collective licensing
agreements, no reproduction of any part may take place without the written permission of Cambridge
University Press.
ББК 22.632.9я43
Стр.4
Оглавление
Предисловие к русскому изданию ..... ...... ...... ...... .... ix
1. О редакторах русского перевода . .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. .
2. Открытия Уилера в физике . .. .. .. .. .. .. .. .. . . . . . . . . . . . . .
ix
ix
3. Метафизические вопросы ... .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . x
4. Загадки квантовой механики . .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . x
5. А может быть, все гораздо проще? .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . x
6. Загадка антропности Вселенной . .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . x
7. Уилер об Эйнштейне и массе . .. .. .. .. .. .. .. ... .. .. .. .. .. . xi
8. Премии по фундаментальной физике . .
. .
. .
. .
9. Нобелевская премия по физике . .. .. .. .. .. .. .. . . . . . . . . . . . . . xii
Предисловие Джона А.Уилера к английскому изданию ..... ...... .... xiii
Предисловие редакторов английского издания .... ...... ...... .... xv
Предисловие к английскому изданию ... ...... ...... ...... .... xvii
Благодарности к английскому изданию .. ...... ...... ...... .... xix
ЧАСТЬ I. ОБЗОР ВКЛАДА ДЖОНА АРЧИБАЛЬДА УИЛЕРА 1
1. Джон Арчибальд Уилер и конфликт идей ...... ...... ...... .... 3
Пол Дэвис
ЧАСТЬ II. ОЦЕНКА ИСТОРИКОМ РОЛИ ДЖОНА АРЧИБАЛЬДА
УИЛЕРА И НАУЧНЫХ РАЗМЫШЛЕНИЙ НА ПРОТЯЖЕНИИ
ВЕКОВ
. . ... .. .. .. .. .. . xi
21
2. Наследие Гераклита: Джон Арчибальд Уилер и жажда размышлений .... .... 23
Ярослав Пеликан
ЧАСТЬ III. КВАНТОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ: ТЕОРИЯ
35
3. Почему природа описывается квантовой теорией? . . ...... ...... .... 37
Люсьен Харди
4. Мысленные эксперименты в честь Джона Арчибальда Уилера . ...... .... 59
Фримен Дж.Дайсон
5. Ит из кубита .... ...... ...... ...... ...... ...... .... 73
Дэвид Дойч
6. Волновая функция: «ит» или «бит»? ... ...... ...... ...... .... 85
Х.Дитер Це
Стр.5
vi
ОГЛАВЛЕНИЕ
7. Квантовый дарвинизм и энвариантность . ...... ...... ...... .... 101
Войцех Х. Зурек
8. Используем кубиты, чтобы понять ит .. ...... ...... ...... .... 117
Хуан Пабло Пас
9. Квантовая гравитация как обычная калибровочная теория ... ...... .... 131
Хуан М.Малдасена
10. Квантовая механика в интерпретации Эверетта ... ...... ...... .... 143
Брайс Девитт
ЧАСТЬ IV. КВАНТОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ: ЭКСПЕРИМЕНТ 169
11. Откуда квант? Ит из бита? Интерактивная Вселенная? Три провидческие проблемы
Джона Арчибальда Уилера в их связи с экспериментом..... ...... .... 171
Антон Цайлингер
12. О чем принято и о чем не принято говорить, прошлое и настоящее .... .... 187
Эфраим М.Стайнберг
13. Концептуальные противоречия между квантовой механикой и общей теорией относительности:
каковы экспериментальные следствия? ...... ...... .... 215
Раймонд И.Чао
14. Разведение локальных котов Шрёдингера: мысленный эксперимент на границе
квантовых и классических представлений ...... ...... ...... .... 237
Серж Арош
15. Квантовое стирание природы реальности или, может быть, реальности природы? 261
Пол Г.Квят, Бертольд-Георг Энглерт
16. Квантовая обратная связь и квантово-классический переход . . ...... .... 283
Хидео Мабучи
17. Что квантовые компьютеры могут рассказать о квантовой механике? . . . .... 299
Кристофер Р.Монро
ЧАСТЬ V. ВЕЛИКИЕ ПРОБЛЕМЫ КОСМОЛОГИИ
313
18. Космическая инфляция и стрела времени ...... ...... ...... .... 315
Андреас Альбрехт
19. Космология и неизменность . ...... ...... ...... ...... .... 351
Джон Д. Барроу
20. Инфляция, квантовая космология и антропный принцип .... ...... .... 373
Андрей Линде
20a. Множественные инфляционные вселенные и теория струн (добавлено для русского
издания) ...... ...... ...... ...... ...... ...... .... 400
Андрей Линде
21. Параллельные вселенные . . ...... ...... ...... ...... .... 403
Макс Тегмарк
Стр.6
ОГЛАВЛЕНИЕ
vii
22. Квантовые теории гравитации: результаты и перспективы . . . ...... .... 431
Ли Смолин
23. Истинно эволюционирующая Вселенная ...... ...... ...... .... 463
Жуан Магейжу
24. Модели Вселенной планковского масштаба ..... ...... ...... .... 483
Фотини Маркопулу
25. Влияние дополнительных пространственных измерений на космологические проблемы
. ...... ...... ...... ...... ...... ...... .... 497
Лиза Рэндалл
ЧАСТЬ VI. ЭМЕРГЕНТНОСТЬ, ЖИЗНЬ И СОПУТСТВУЮЩИЕ
ТЕМЫ
507
26. Эмергентность: мы из ит . . ...... ...... ...... ...... .... 509
Филип Д.Клейтон
27. Истинная сложность и ее онтология . . ...... ...... ...... .... 535
Джордж Ф.Р. Эллис
28. Три истока: космос, жизнь и разум ... ...... ...... ...... .... 561
Марсело Глайзер
29. Автономные агенты ..... ...... ...... ...... ...... .... 575
Стюарт Кауффман
30. Огромный мир в зерне песка ...... ...... ...... ...... .... 587
Шу-Ченг Жанг
Приложение A. Наблюдательный совет и программные комитеты проекта Наука
и предельная реальность ... ...... ...... ...... ...... .... 607
Приложение B. Конкурс молодых ученых-физиков, студентов и аспирантов в честь
Джона Арчибальда Уилера . . ...... ...... ...... ...... .... 609
Предметныйуказатель ..... ...... ...... ...... ...... .... 611
Стр.7