Мичио Каку: За струнната теория, измеренията и Бог

- Проф. Каку, следите отблизо експериментите в големия адронен колайдер на ЦЕРН. Защо те са важни?

- Защото ще ни позволят да се доближим, доколкото ни позволяват човешките възможности, до момента на сътворението. Ако сведем въпроса до това дали утре-вдругиден ще имаме по-бърз интернет или още по-качествен плазмен телевизор, отговорът е не. Но хората винаги са размишлявали върху произхода на Вселената, как е възникнала, какво точно е станало в момента на раждането й, какво е имало преди това. Тези въпроси имат не само научни, но и философски, религиозни и теологични аспекти. Приближавайки се до отговора, ние в някакъв смисъл разгадаваме божествения замисъл - какво му е било на Бог наум преди сътворението.

- Ако имахте възможност да го попитате, какъв точно въпрос щяхте да му зададете?

- Може би същия, който си е задавал и Айнщайн: уникална ли е Вселената, единствена ли е? Имал ли е Бог варианти, можел ли е да създаде вселена с други закони, различни от тези, които знаем, че я управляват, или законите са постоянни и неизменни. И много би ми се искало да чуя отговор като този, който дава струнната теория, върху която и аз работя. Според нея има само 1 възможна вселена, т.е. решението на задачата е само едно. Всъщност Бог не е имал избор.

- Ще ви помоля да обясните това, но първо ми кажете защо намесвате Бог? Защо сред учените (също и сред физиците) има немалко религиозни? Обяснението на света, което им дава науката, не им ли се струва задоволително?

- Според проучвания сред учените те имат доста различни мнения за Бог. Огромна част отказват да заемат твърда позиция. Изследователите са предимно агностици. Но около 30% от учените са искрено вярващи в бога такъв, какъвто е според религиозната традиция и митологията. Така че учените не са единни за Бог.

- Физиката или поне вашата струнна теория отговаря ли на въпроса какво се случва с биополето на човек след смъртта? И със съзнанието?



11c-Струнната теория е съвместима с квантовата механика. Квантовата механика е атомна физика. Според нея, когато умрем, атомите ни се разтварят и съзнанието изчезва. Обаче сред квантовите физици има спор за природата на съзнанието. И Айнщайн е бил в недоумение по този въпрос.

В квантовата механика нещата не съществуват в определено състояние, докато ги наблюдаваш - не знаеш дали един електрон се върти бързо, или бавно. Но наблюдението е функция на съзнанието. Затова съществува отдавнашен и непримирим спор между физиците дали пък наблюдението (т.е. съзнанието) не е това, което определя съществуването. Айнщайн казва "не". Но нобеловият лауреат Юджийн Вигнер, който помага за създаването на атомната бомба, казва "да". Този спор не само не затихва, но и като че ли се засилва - постоянно се организират конференции на тази тема. Така че въпросът остава открит.

- Защо е необходима теория на всичко?

- Защото нито една от сега съществуващите теории не може да отговори едновременно на всички важни въпроси във физиката. Теория на всичко би обединила в едно 4-те фундаментални теории за силите, които движат света.

За науката търсенето на теорията на всичко е като търсенето на светия Граал.

Но граала си го представете като едно-единствено уравнение, дълго само сантиметър и половина, което обобщава всички физични закони и с което, както Айнщайн казва, ще разгадаем божествения замисъл за света.

Имаме теорията за Големия взрив, която обяснява събитията след него, случили се в последните 13,7 милиарда години. Но тя се пропуква, що се отнася до самия момент на Големия взрив и не казва какво се е случило преди него. Имаме нужда от теория, която ни връща към Вселената преди Големия взрив. Теорията на Айнщайн казва, че нашата Вселена е нещо като мехур, който се разширява. Ние живеем на повърхността му. Но Айнщайн не ни казва откъде се е взел той. Смятаме, че разширението на този мехур се ускорява, т.е. Вселената се забързва, а не се забавя, както се предполагаше. Последните данни, които ни подават сателитите, показват, че изглежда, Вселената ще се разширява вечно. Предполага се, че мистериозното нещо, наречено тъмна енергия, прави така, че Вселената да се разширява много бързо. Тъмната материя пък е това, което я държи цяла и й пречи да се разпадне. Парадоксалното е, че без официално да сме открили тъмната материя, ние може би знаем за нея, защото тя ни влияе - има маса и гравитация. Но остава невидима за нас. Една от теориите казва, че е така, защото не взаимодейства със светлината и електромагнитните сили, понеже съществува в паралелна на нашата Вселена.

Т.е. тя е обикновена материя, но е в друго измерение. Според струнната теория пък тя е вибрация на струните, но в по-висока октава. Струнната теория обосновава и обяснява теоретично съществуването на тъмна материя. Надяваме се експериментите в колайдера да ни помогнат да проверим валидността на струнната теория.

- Теорията на всичко отговаря ли на някакви практически въпроси?

- Тя няма да се отрази на всекидневното ни битие, но може да повлияе философията ни за живота като цяло. И ще отговори на някои от най-дълбоките въпроси,които не са давали мира на учените поколения наред. Например съществуват ли други вселени? Има ли други измерения? Възможно ли е пътуването във времето? Възможни ли са портали във времето и пространството? Теорията на Айнщайн поставя тези въпроси, но не им дава определен отговор. Те са същностни и за струнната теория.

- Защо смятате, че тя е добър кандидат за теория на всичко?

stivan-hoking- Така смятаме не само ние, които работим върху струнните теории, но и немалко други физици, сред които и Стивън Хокинг. Особено що се отнася до последното превъплъщение на струнната теория - т.нар. мембранна теория. Според нея съществуват множество вселени. Представете си ги като сапунени мехури, които се реят и постоянно се раздуват.

Ние сме на повърхността на мехура.

Според струнната теория трябва да съществуват и други мехури, които могат да се сблъскват или да се разделят, пораждайки нови. Възможно е нашата Вселена да се е родила от такъв сблъсък или да е дъщерна на някой мехур, който се е разделил.

Космолозите вече не вярват в идеята за единствената Вселена, а в мегавселената от мехури. Нашата Вселена може да съществува сред океан от други вселени. Допреди 5 г. тази хипотеза се приемаше за екзотична, но вече на нея се гледа напълно сериозно.

- Кое точно в струнната теория я прави теория на всичко?

- Днес разполагаме с 2 големи теории - теорията на относителността, която е теория на много голямото като черните дупки и разширяващите се вселени. И теория на много малкото - това е квантовата механика. Двете теории никак не си пасват. Учените се опитват от 80 години да ги свържат в една обща, но се провалят. Днес единствената теория, която може да направи това, е струнната теория.

Известни са ни стотици субатомни частици, при експерименти в ядрените ускорители "излизат" все нови и нови. Но защо природата трябва да е толкова прекалено сложна? Айнщайн е смятал, че тя би трябвало да е проста, подредена, даже елегантна на фундаментално равнище. Според струнната теория субатомните частици са като музикални тонове, образувани от трептенето на струните на различни честоти. Ако се смени честотата, се променя и тонът. Така че физиката е наука за законите на хармонията на вибриращите струни. А Вселената е красивата симфония, която тези струни свирят. Тогава божественият замисъл, за който говори Айнщайн, е космическа музика.

Според струнната теория тя резонира през 11-измерно хиперпространство, защото 3-измерното не е достатъчно голямо да обедини всички сили, които движат Вселената. За да е такава, каквато е, тя трябва да е 11-измерна.

- Защо точно 11-измерна, а не 15- или 50-?

- Оказва се, че физичните закони не са стабилни в повече от 11 измерения. Има само 1 възможност за вселена. Ако се опиташ да я промениш в примерно 15-измерна, тя колабира обратно до 11 измерения. Така че според струнната теория Вселената е уникална, защото не може да е друга освен 11-измерна.

Трудно можем да си представим повече от 3 измерения, най-много 4, ако имаме предвид и времето. Ние сме като рибите, които живеят в своя двуизмерен свят и нямат представа, че над водата също има пространство. Но теорията ни казва, че други измерения съществуват.

- Възможно ли е пътуването във времето?

- Айнщайн допуска, че това е възможно през т.нар. червейни дупки, които са портали, свързващи настоящето и миналото. Но той не казва дали това е възможно или не, а оставя вратичка: дали червейните дупки са достатъчно стабилни, че да може да се мине през тях. Остава и парадоксът, ако се върнеш в миналото и убиеш родителите си, как тогава си могъл да се родиш и после да се върнеш в миналото? Според Айнщайн времето не е вектор, насочен от миналото към бъдещето, а е река, която криволичи и забързва или забавя своя ход. Според струнната теория тази река има водовъртежи и даже може да се разклони в 2 потока. Това са паралелни вселени и между двете реалности може да се прескача през портали във време-пространството. Така се разрешават парадоксите, свързани с пътуването във времето, и се обосновава възможността за пътуване във времето. Но има уловка. Енергията, необходима за него, е колосална. Става дума за енергия като на черна дупка или на свръхнова. Тя не е за нас. Много, много далече сме от такъв етап на развитие. Но може нашите далечни наследници да са в състояние да пътуват във времето.

- По програма СЕТИ пространството беше сканирано с години, но не беше засечен никакъв сигнал от извънземен живот. Сами ли сме във Вселената?

- Категоричен съм, че извънземен живот съществува. Само в нашата галактика поне половината звезди имат планетни системи, а всяка 1 от 200 звезди има планети, подобни на Земята. Това означава, че само в нашата галактика такива са около половин милиард. Това се потвърждава и от последните сателитни наблюдения. Но вероятно повечето форми на извънземен живот са микробни. И на Земята интелигентният живот е скорошно и рядко срещано явление. Но едва ли сме единствени интелигентни обитатели на Вселената.

- Защо Космосът мълчи?

- Ако сте мравка и недалече от вашия мравуняк започне строеж на магистрала, ще знаете ли как да влезете в контакт със строителите? Ще знаете ли на какви честоти са настроени радиостанциите им? Бидейки мравка, вероятно ще си мислите, че строителите си общуват по същия начин като вас, и даже, че и те са мравки, но по-едрички. И ще се чудите защо не ви обръщат внимание.

СЕТИ сканирали само на 100 светлинни години, т.е. само най-близкия до нас "съседен квартал". Освен това само на честоти, близки до тази на водорода. Едва напоследък се сканират и други. Трябва да търсим в много по-широк спектър. Другите цивилизации може да използват лазерни технологии, може да излъчват в целия спектър. Може да изпращат сигнала на парчета, които се сглобяват в крайната точка, за да избягнат изкривяването и отразяването на сигнала от големи обекти, които могат да се окажат на пътя му. Ако прехванем само едно парченце, то няма смисъл. Така че може да сме насред усилен галактически диалог, без да подозираме.

- Съществуването на разумни извънземни нивълнува заради вероятността да ни посетят.

- Нека помислим: вървите по пътека в гората и виждате мравешка колона. Спирате ли при мравките да им обяснявате, че можете да ги снабдите с ядрена енергия или космически кораби? Не постъпвате така, нали? Една много напреднала извънземна цивилизация просто няма защо да ни обръща внимание, не сме й интересни.

Някои изтъкват като аргумент против възможността за контакт огромните разстояния между звездите, които са такива, че правели пътуването безпредметно. Но те се хващат за това, че според специалната теория на относителността на Айнщайн пределната скорост е скоростта на светлината. Но ако минем отвъд нея в общата теория на относителността, скорост, по-голяма от тази на светлината, е възможна.

Ограниченията съвсем падат, ако пък отидем в квантовата теория или в единната теория на полето. Фундаменталната грешка на някои учени е в допускането, че извънземните цивилизации са само някакви си стотици години по-напреднали от нас, а не стотици хиляди или милиони години по-напреднали. Те съдят за тях по това, което ние, хората, можем да правим.

- Стивън Хокинг предупреди, че извънземните може да са враждебни. Ако са разрушили своята планета и са се превърнали в космически номади, които търсят друга заради ресурсите й, може да ни премахнат, за да не им се пречкаме.

- Аз съм на различно мнение. Има толкова много необитаеми планети, които биха могли да са източник на ресурси, за какво им е точно нашата? Едни напреднали извънземни, ако се интересуват от ресурсите на планетите, ще изберат някой ненаселен свят, за да си спестят проблеми. Ние обаче самонадеяно си мислим, че сме толкова велики, че те ТРЯБВА да пропътуват милиарди мили само за да ни уважат. Доста арогантно от наша страна.

- Мисли се за полет до Марс. Какви според вас са най-големите предизвикателства в такава мисия - технологични, физиологични, психологически?

- Пътуване до Марс е съвсем възможно от гледна точка на науката. Но проблемът е в цената. Разходите за такава мисия са колосални. За да изведеш в околоземна орбита нещо с тегло 1 паунд (около 450 грама), струва 10 хиляди долара. А до Марс цената е 1 милион долара на паунд. Това е теглото ви в диаманти. Така че първият проблем е как да намалим тази цена.

Проблем е и космическата радиация. За 1-2 години, колкото се предполага, че продължава полет до Марс, се получава огромно облъчване. Голямопредизвикателство е набавянето на вода на място, защото доставката й е изключително скъпа. А без нея няма живот. Водата е нужна и за направата на ракетно гориво за обратния път до Земята, като бъде разложена до водород и кислород. Мнозина смятат, че трябва да пратим астронавтите до Марс с еднопосочен билет и те на място сами да си произведат горивото за връщане. Не съм съгласен. Трябва да им гарантираме прибирането у дома. Но Марс е и много опасно място. По-малко от половината сонди, които пращаме, стигат успешно. А и там много от тях просто изчезват безследно.

Консултант на интервюто е проф. Лъчезар Филипов - ръководител на секция "Астрофизика на високите енергии" в Института за космически и слънчево-земни изследвания на БАН.


КОЙ Е ТОЙ

Мичио Каку е американец от японски произход. Той е професор по теоретична физика в Университета на Ню Йорк и гост професор в Принстън. Член е на Американското дружество на физиците. Един от авторите на Теорията на струнните полета (една от петте струнни теории). Той е сред тези, които работят върху създаването на теория на всичко - единна теория, която непротиворечиво да обединява четирите фундаментални природни сили: гравитационните, електромагнитните, силните и слабите ядрени взаимодействия.

Мичио Каку е известен футуролог и популяризатор на науката. За второто му помага безспорният талант простичко и интересно да обяснява и най-сложните научни концепции. Затова го сравняват с Карл Сейгън.

Проф. Каку е автор на няколко бестселъра, сред които "Физика на невъзможното" и "Паралелни светове", издадени и на български. Последната му книга, която излезе в САЩ преди дни - "Физика на бъдещето", е посветена на това как ще изглежда светът през 2100 г. За написването й Каку интервюира 300 световни учени измежду най-утвърдените в съответното поле на познанието.

Каку е автор на документалния сериал "Паралелни вселени", излъчен с огромен успех по ВВС. Някои критици го сравниха с "Космос" на Сейгън. Филми на Каку вървят по The History Channel, The Science Channel, The Discovery Channel. Той води радиопредавания за популярна наука и поддържа блог, в който всяка сряда отговаря на въпроси на своите фенове.

Проф. Каку се отзова мигновено на поканата на "24 часа" за интервю. Уговорката беше за 10 минути разговор, той обаче се проточи над половин час. Професорът беше искрено заинтригуван от това, че книгите му са познати и в България и че има фенове и у нас.
До 100 г. владеем земетресенията

Два дни след началото на инцидента в японската ядрена електроцентрала "Фукушима" в личния си блог Мичио Каку предупреди: "Нагазваме в абсолютно непозната територия. Обливането на реакторите с морска вода не води към положителна развръзка, а само отлага кардиналните решения. По-добре да постъпим като руснаците с Чернобилската АЕЦ и

“Фукушима” спешно да бъде погребана в бетонен саркофаг, написа той.

Пред "24 часа" Каку направи някои прогнози за бъдещето. Според него до 100 г. можем да се превърнем в т.нар. цивилизация от първи тип - планетарна цивилизация, която контролира и използва планетарната енергия, управлява климата, вулканите и земетресенията.

"Обаче точно сега е опасният момент за човечеството - имаме всякакви оръжия, а не сме надживели агресията на дивачеството. Лесно можем да се докараме до планетарно самоубийство. Възможно е цивилизации като нашата да са много, но повечето да не доживяват да се развият, защото се самоунищожават. Така високоразвитите стават по-скоро изключение", казва той.

Каку смята, че до края на века е възможно да разполагаме с програмируема материя.

"Като се промени електрическият товар на атомите, те се преподреждат. Ако атомите бъдат заменени с чипове с техните размери, може да им бъде заложено как да се подредят, за да се създаде точно определено нещо. Корпорацията "Интел" инвестира сериозно в проучвания на програмируема материя чрез промяна на товара на атомите и пренареждането им.

Мощността на компютрите ще продължи да се удвоява на всеки 18 месеца, но само през следващите 10 г. Чиповете стават все по- миниатюрни и мощни, но генерират толкова много топлина, че силицият се стопява, защото е нестабилен на молекулно ниво. Затова трябва да бъде заменен. Ще се върви към разработването на молекулярни, протеинови, ДНК компютри, въобще архитектурата ще е много различна в бъдеще", обяснява професорът.

Възможно ли е да се създаде изкуствен интелект и кога?

"Прогнозите варират от след 20 г. до няколко хиляди години напред. Някои учени казват никога. Според мен до края на века ще можем да произведем компютър, умен колкото маймуна.

Точно тогава той ще стане потенциално опасен за хората, защото маймуните са способни да си правят планове. Но ако му се инсталира нужният чип, компютърът може да бъде обезвреден.

В сравнение с него сегашните компютри са тъпи като насекоми. Не е правилно компютърът да бъде сравняван с човешкия мозък. Мозъкът няма софтуер, няма главен процесор. Той е самообучаваща се машина, основана на мрежата от неврони, и се променя на структурно равнище всеки път, когато научаваме или забравяме нещо. Компютърът не се променя на хардуерно равнище. Днес е толкова глупав, колкото е бил и вчера. Той не научава", казва проф. Каку.

Източник: 24 часа