Верна ли общая теория относительности?
В экспериментах, выполненных с использованием современной
техники, не было обнаружено отклонений от предсказаний общей теории
относительности. Только время сможет показать, позволит ли возрастающая
точность экспериментов выявить какие‑либо отклонения и, тем самым, показать,
что эта теория также представляет собой лишь приближенное описание сущности
мироздания. Систематическая проверка теорий со все более высокой степенью
точности является, конечно, одним из путей развития науки, но это не
единственный путь. На самом деле мы уже видели это: поиск новой теории
гравитации был инициирован не экспериментальным опровержением теории Ньютона, а
конфликтом между ньютоновской гравитацией и другой теорией — специальной
теорией относительности. Только после появления общей теории относительности
(как конкурирующей теории) были установлены экспериментальные изъяны в теории
Ньютона, которые проявлялись в ничтожных, но поддающихся измерению расхождениях
между двумя теориями. Таким образом, внутренние теоретические противоречия
могутбыть такой же движущей силой прогресса, как и экспериментальные данные.
За последние полвека физики столкнулись с другим
теоретическим противоречием, не уступающим противоречию между специальной
теорией относительности и ньютоновской гравитацией. Выяснилось, что общая
теория относительности, по‑видимому, на фундаментальном уровне несовместима с
другой чрезвычайно тщательно проверенной теорией — квантовой механикой.
Применительно к вопросам, рассмотренным в данной главе, это противоречие не
позволяет физикам прийти к пониманию того, что на самом деле происходит с
пространством, временем и материей, когда они находятся в
спрессованном состоянии, подобном состоянию в момент Большого взрыва или в
центре черной дыры. В более общем плане, это противоречие предупреждает нас об
отсутствии некоторого фундаментального звена в нашем понимании природы.
Разрешить это противоречие не смогли величайшие физики‑теоретики, и оно
завоевало вполне заслуженную репутацию центральной проблемы современной
теоретической физики. Понимание сущности этого противоречия требует знания
некоторых основных положений квантовой теории, к которым мы сейчас и перейдем.
|
