Стівен Вольфрам - культова фігура в програмуванні та математиці. Він створив проєкт Wolfram Alpha, де тестуються нестандартні алгоритми обробки комплексних баз даних. Він також відповідає за інший проєкт, Mathematica, онлайн-систему, використовувану вченими всього світу.
У квітні 2020 року Вольфрам запустив Фізичний проєкт Вольфрама, що являє собою спробу розробити нову фізику для вивчення нашого всесвіту. По суті, йдеться про створення парадигми, заснованої на альтернативних методах вимірювання даних спостережень. Ідея полягає в тому, що є певний набір простих правил, які можна застосувати до фундаментальних "блоків" світу, що нас оточує.
Який сенс "нової фізики"?
Навіщо потрібна нова парадигма у фізиці? Зрештою, у нас уже є дві надзвичайно успішні, а головне, робочі теорії. Це загальна теорія відносності - теорія гравітації та фундаментальної структури Всесвіту, а також квантова механіка, яка нібито пояснює світ на на рівні субатомних частинок та їхніх взаємодій. Недостатньо?
За Вольфрамом, ситуація складніша, ніж здається на перший погляд. Так, у нас є приблизне розуміння про те, як працює гравітація для таких об'єктів, як зірки і планети, і навіть для людей, але ми, відверто кажучи, не уявляємо гравітацію за надзвичайно високих енергій або на прикладі мікрокосмосу.
Річ у тім, що загальна теорія відносності "руйнується", коли ми намагаємося екстраполювати її принципи на квантовий світ. Виник навіть цілий напрямок пошуку теорії квантової гравітації, яка, за задумом учених, має об'єднати ЗТВ і квантову механіку. Але проблема в тому, що немає, зокрема, ясного розуміння про доцільність такої фізичної теорії.
Нині найпопулярніший підхід у галузі квантової гравітації - теорія струн. Вона активно розробляється протягом останніх 50 років, проте професійні фізики досить скептично оцінюють теоретичні потуги своїх колег. Тим паче, що самі прихильники "струнного" підходу розчаровуються у своїх теоретичних потугах.
Чим відрізняється підхід Вольфрама?
Вольфрам намагається запропонувати альтернативу теорії струн. Він переосмислює сам підхід, використовуючи теорію графів.
Приблизно так, як працюють соціальні мережі:
Пропозиція Вольфрама полягає в тому, що всесвіт може моделюватися аналогічним чином. Він припускає, що мета фізики - розробити правила, яким підпорядковується універсальний граф.
Ключем до його припущення є те, що досить складний граф виглядає як загальна геометрична закономірність. Наприклад, уявіть собі куб і граф, які схожі один на одного.
Вольфрам стверджує, що такі графи нагадують поверхні та об'єми: додайте безліч вузлів і з'єднайте їх відповідною кількістю ліній, і ви створите свого роду сітку. Методологічно простір - теж свого роду сітка, що об'єднує ряди вузлів (галактики і скупчення).
Як складні сітки вузлів можуть допомогти в проєкті узгодження загальної теорії відносності та квантової механіки? Річ у тім, що остання має справу з дискретними об'єктами і дискретними властивостями. Загальна теорія відносності, з іншого боку, розглядає всесвіт як континуум, а гравітацію - як безперервну силу.
Якщо ми будуємо теорію, що виглядала б як ЗТВ, але яка починається з дискретних структур, то перспективи узгодження обох теорій починають виглядати більш багатообіцяючими. Тоді нам знадобиться геометрія, схожа на ту, яка використовується в ЗТВ, але заснована на графічному поданні світу.
Таким чином, підхід Вольфрама - це повстання проти Ейнштейна і Гокінга. Але, на відміну від останніх, математик не прагне популярності та публікацій у журналах з академічної фізики. Останні його роботи були надруковані ще 40 років тому.
Проте проект примітний з трьох причин.
По-перше, у Вольфрама широка позаакадемічна аудиторія, і він робить багато для популяризації підходу, який захищає. "Струнники", у всякому разі, покладають на нього великі надії.
По-друге, Вольфрам пропонує ретельний покроковий шлях від базових принципів теорії графів до загальної теорії відносності. Так, це займе певний час, проте дасть змогу швидше опанувати методологію, оминаючи академічну бюрократію.
По-третє, проєкт запущено з вихідним "відкритим кодом", до нього можуть підключатися всі охочі, а не тільки монополісти на "наукову істину".
Джерело: sciencealert.com/
