Чому фізика - це математика

У книзі «Всесвіт говорить у цифрах: як сучасна математика розкриває найглибші таємниці природи» науковий письменник Грем Фармело досліджує зв’язок між фізикою та передовою математикою.

Візьмемо теорію струн, яка визначає субатомні частинки в термінах вібруючих шматків струни. Це дуже математичне поняття, яке ще належить встановити експериментально.

Всесвіт дотримується порядку, і мета науки — зрозуміти його. Протягом століть вчені прагнули зрозуміти закони природи, вивчаючи результати експериментів. З іншого боку, як сказав Альберт Ейнштейн, вищим завданням фізика є прийти до фундаментальних законів, з яких цей Всесвіт може бути побудований шляхом чистої дедукції. Це означає пошук цих законів за допомогою математики.

в Всесвіт говорить цифрами : Як сучасна математика розкриває найглибші таємниці природи, науковий письменник Грем Фармело досліджує зв’язок між фізикою та передовою математикою. Останнім часом ці відносини викликають суперечки. Оскільки деякі з провідних фізиків світу звернулися до сучасної математики, а не до експериментальних висновків як до джерела розуміння законів природи, їх іноді звинувачують у «казковій фізикі», не пов’язаній з реальним світом. Візьмемо теорію струн, яка визначає субатомні частинки в термінах вібруючих шматків струни. Це дуже математичне поняття, яке ще належить встановити експериментально. Хоча критики відкидають його, прихильники теорії вказують на його елегантність.

Фармело стверджує, що навіть сучасна експериментальна фізика базується на принципах квантової теорії та відносності, а також є частиною традиції, що сягає Ісаака Ньютона. Фізики-теоретики прагнуть відкрити закономірності природи – закономірності між величинами, що стосуються вимірювань, зроблених під час експериментів і спостережень. Навпаки, моделі, яких шукають математики, можуть не мати нічого спільного з реальністю. Дивовижно – деякі кажуть дивом – моделі, які найбільше цікавлять сучасних математиків, виявилися успішними, допомагаючи фізикам-теоретикам зрозуміти природу на найглибшому рівні, пише Фармело на своєму веб-сайті.

У 1925 році Ейнштейн сказав своїй молодій учениці Естер Саламан: «Я хочу знати, як Бог створив цей світ… Я хочу знати Його думки, решта – деталі. У своїй книзі Фармело пише: «Сам той факт, що за різноманітністю та складністю університету ховається відносно простий порядок, був, на думку Ейнштейна, не що інше, як «чудо або вічна таємниця». Шукаючи єдину теорію поля гравітації та електромагнетизму, Ейнштейн був переконаний, що лише математика може пояснити будову Всесвіту.

Поділіться Зі Своїми Друзями: