Квантовый рок-н-ролл: 11 композиций, приоткрывающих двери в чудесный мир науки | British Wave

Новое на сайте

    Популярное

    Квантовый рок-н-ролл: 11 композиций, приоткрывающих двери в чудесный мир науки
    10-04-2015

    "Вселенная – это божественная симфония для струнного оркестра"
    (Мичио Каку)

    Бозон Хиггса: Nick Cave – "Higgs Boson Blues" (2013)
    "Вы когда-нибудь слышали о блюзе Хиггсовского бозона?.." 

    Во всяком случае, мы точно слышали о самом бозоне Хиггса и Большом адронном коллайдере, построенном исследовательским центром ЦЕРН в Швейцарии, внутри которого физики-ядерщики старательно разгоняли субатомные частицы почти до скорости света и сталкивали их друг с другом, пытаясь обнаружить так называемую "частицу Бога", или "кирпичик мироздания". Именно эта частица наделяет массой вещество во Вселенной и долгое время считалась недостающим звеном в Стандартной модели. В 2012 году физики объявили, что им удалось найти неуловимый бозон, или, по крайней мере, "очень похожую на него частицу", так что теперь мы все, вроде бы, можем спать спокойно.

    Ник Кейв, вдохновившись этим научным открытием, написал прекрасную песню "Higgs Boson Blues", которая вошла в его альбом 2013 года "Push The Sky Away". В ней, помимо бозона Хиггса, фигурируют Роберт Джонсон и Люцифер. И Майли Сайрус (но об этом в другой раз, а лучше никогда).

    Известный физик и телеведущий Брайан Кокс пошутил про эту композицию примерно так: "Необязательно писать о бозоне такие грустные песни; мы должны радоваться его существованию, ведь без него не было бы ни Ника Кейва, ни чего-либо другого в этом мире".

    Кварки: Hawkwind – "Quark, Strangeness and Charm" (1977)
    "Мы нашли черную дыру в космическом пространстве
    И болтаем о странности и очаровании кварков…"

    Как известно, кварк – это фундаментальная частица, входящая в состав адронов. С конца 60-х все говорят о кварках. Про них даже песни пишут – например, ныне уже практически забытая, но когда-то довольно известная британская группа Hawkwind, пионеры психоделии и спейс-рока.

    Гипотеза о том, что адроны состоят из кварков, была впервые выдвинута Мюрреем Гелл-Манном и Джорджем Цвейгом в 1964 году. В настоящее время ученые делят кварки на 6 разных типов, которые они называют "ароматами". Так вот, кварки бывают нижними, верхними, красивыми, истинными, странными и очарованными. Само название было заимствовано М. Гелл-Маном из романа Джеймса Джойса "Поминки по Финнегану", где в одном из эпизодов звучит фраза "Три кварка для мастера Марка". В общем-то, для человека непосвященного кварки так же малопонятны, как и экспериментальные творения великого ирландца. Что там говорить – даже Эйнштейн, Галилей и Коперник, согласно тексту песни, были не в теме.

    Эффект замедления времени: Queen – "'39" (1976)
    "В 39-м прибыл корабль с неба ясного,
    Добровольцы в тот день вернулись домой.
    Они возвестили о новорожденном мире,
    Но на душе у них было тяжело.
    …Прошло так много лет, но я состарился лишь на год.
    Глаза твоей матери из глаз твоих взывают ко мне".

    Автором этой песни (тридцать девятой в студийной дискографии Queen) является Брайан Мэй, который известен не только как гитарист прославленной рок-группы, но и как ученый-астрофизик. В композиции, вошедшей в альбом "A Night At The Opera", рассказывается фантастическая история о добровольцах, которые отправились бороздить космические просторы, вернулись на Землю через год и обнаружили, что на родной планете за это время прошло уже несколько десятилетий. Брайан ссылается на эффект замедления времени (см. также "парадокс близнецов").

    В космическом корабле действует принцип теории относительности – чем быстрее движется корабль, тем больше замедляется время внутри него. Поэтому путешествие к близлежащим звездам, которое заняло бы десятки лет с точки зрения людей на Земле, для астронавтов будет длиться лишь несколько месяцев. Также возможно, космический корабль с какой-то целью летал неподалеку от черной дыры, гравитация которой значительно искажает время (см. "Интерстеллар"). 

    Квантовая теория и параллельные миры: Jarvis Cocker – "Quantum Theory" (2006)
    "Где-то там все счастливы, а у рыб нет костей,
    Где-то там мы не подвластны законам гравитации,
    И где-то там ты не одинок…
    Где-то там, в параллельном измерении,
    Что-то происходит прямо сейчас, укрытое от нашего взора.
    И существует сила, связывающая воедино всю Вселенную.
    И все будет хорошо".

    В 1957 году Хью Эверетт, молодой ученый из Принстона, выдвинул предположение о том, что вселенная создает свои копии с учетом всех вероятностей, и эти дубликаты существуют независимо друг от друга. Эта была новая модель интерпретации квантовой механики, известная как теория множественности миров (ТММ), или многомировая интерпретация (ММИ).

    Согласно Эверетту, существует бесконечное число параллельных вселенных и копий каждого человека. Только представьте, что в Мультивселенной обитает невообразимое количество версий каждого из нас. В данный момент в какой-нибудь из параллельных реальностей ваша версия не читает эту статью, а пишет диссертацию или выращивает кабачки. А какая-то другая версия читает статью, но у этой версии есть усы или третий глаз. Доказать эту теорию пока что не представляется возможным, равно как и совершить путешествие в какой-нибудь из параллельных миров, но очень хочется верить, что "где-то там" все действительно счастливы и всё хорошо.

    Кстати, Хью – отец музыканта Марка Оливера Эверетта, прославившегося своим проектом Eels.

    Числа: Kate Bush – "Pi" (2005)
    "3.1415926535 897932 3846 264 338 3279…"

    Числа прекрасны и совершенны. Числа могут стать фобией или навязчивой идеей. Числа – игрушки в руках сумасшедших математиков, которые выдумывают всяческие секстилионы, гуголы и гуголплексы, а когда наш мозг немного привыкает к ним, тут же преподносят какое-нибудь число Грэма – настолько грандиозное, что вся наблюдаемая вселенная не в состоянии вместить в себя его десятичную запись (и даже мультивселенная со всеми своими "пузырьками" чувствует себя в сравнении с ним карликом).

    К сожалению, песен о числе Грэма пока нет (хотя группа Graham's Number, конечно же, уже существует). А вот его более именитому коллеге – числу пи – повезло больше. О нем снимают фильмы, в его честь воздвигают памятники, его воспевает сама Кейт Буш в своем восьмом альбоме "Aerial", упоминая первые 117 цифр. Правда, она пропустила 22 позиции (с 80 по 101), но, тем не менее, молодец, Кейт!

    Искусственный интеллект: The Flaming Lips – "One More Robot – Sympathy 3000-21" (2002)
    "Еще один робот пытается стать чем-то большим, чем просто машина,
    Делая вид, что умеет любить…"

    Ученые всего мира трудятся в поте лица, пытаясь создать полноценный искусственный интеллект. Многие полагают, что уже примерно к 2040 году их усилия увенчаются успехом, и спустя еще какое-то время у человеческой расы появится сильнейший конкурент – искусственный сверхинтеллект, который сможет постоянно улучшать самого себя и будет в тысячи раз умнее нас (а также надежнее, сильнее, эффективнее и т.д.). После этого возможны два варианта развития событий. 1. Человечеству крышка. Мы будем истреблены за ненадобностью. 2. Мы найдем решение всех проблем (старение, лечение болезней, избавление от голода и смерти, управление погодой, безграничные ресурсы) и станем сверхразумными существами, живущими в гармонии со вселенной.

    Многие известные люди, в том числе Элон Маск и Стивен Хокинг, считают, что развитие полноценного ИИ может означать конец для человеческой расы, и призывают исследователей проявить осторожность. Мы будем всецело во власти нашего собственного творения, и для того, чтобы он не счел нас всего лишь набором атомов, для которого можно найти более полезное применение, необходимо наделить ИИ способностью любить и сострадать. Будем надеяться, что роботы будут относиться к нам чуть лучше, чем мы относимся к муравьям.

    Панспермия: Muse – "Exogenesis Symphony" (2009) 
    "Распространи наш генетический код среди звезд,
    Ты должен спасти всех нас..."

    "Exogenesis Symphony" – трехчастная композиция с пятого альбома Muse "The Resistance", написанная в жанре симфонической рок-оперы и вдохновленная идеей инопланетного происхождения человеческой расы.

    Гипотеза панспермии, одна из нескольких теорий происхождения жизни на Земле, была выдвинута в 1865 году немецким ученым Германом Рихтером. Согласно этой гипотезе, жизнь существует вечно и переносится с планеты на планету метеоритами. Простейшие организмы или их споры ("семена жизни"), попадая на новую планету и обнаружив благоприятные условия, размножаются, давая начало эволюции от простейших форм к сложным.

    Эту теорию поддерживали Г. Гельмгольц, У. Томпсон, В.И. Вернадский. Убежденным ее сторонником являлся сэр Фред Хойл, известный астрофизик и писатель, который первым употребил термин "Большой взрыв". По его мнению, частицы межзвездной пыли состоят из замерзших клеток и бактерий.

    Три части, составляющие "Exogenesis", повествуют о людях, покидающих Землю и вынужденных искать место во вселенной, где они могли бы начать все заново (по сути, 12-минутная версия фильма "Интерстеллар").

    Путешествия во времени: Frank Turner – "Time Machine" (2013)
    "Я построю машину времени,
    С помощью физики частиц и паровой тяги,
    Она будет работать на дизельном топливе
    И видениях Донни Дарко…"

    Путешествия во времени издавна волнуют как лучшие умы человечества, наподобие Герберта Уэллса, так и простых обывателей. Все мы, так или иначе, путешествуем в будущее. Если же мы хотим ускорить этот процесс, то существуют вполне доступные способы. 1. Мы можем путешествовать в космосе со скоростью, близкой к скорости света (см. Эффект замедления времени). Или сесть в поезд, скорость которого способна достигнуть 99,999% скорости света. За один год такой поездки можно перенестись на несколько десятков лет в будущее. 2. Если мы будем пять лет летать по орбите сверхмассивной черной дыры, масса точки сингулярности которой равняется 4 миллионам солнц, на Земле за это время пройдет около десяти лет. Главное – не провалиться за горизонт событий. 3. Заморозить себя с последующим восстановлением.

    Что касается путешествий в прошлое, здесь все несколько сложнее. Хотя можно было бы воспользоваться для этого "кротовыми норами" и черными дырами, подобные перемещения во времени неизбежно создают парадоксы, нарушающие причинно-следственную связь. Самый известный из них – это "парадокс убитого дедушки", описанный Рене Баржавелем в 1943 году. Однако будущее или прошлое может существовать в параллельной реальности (см. Квантовая теория и параллельные миры), и там можно творить что угодно (хотя убивать дедушек все же не рекомендуется) – на ваш родной мир это никак не повлияет.

    Темная материя: Bjork – "Dark Matter" (2011)

    В своем седьмом альбоме "Biophilia", объединяющем искусство, науку и современные технологии, Бьорк поет о ДНК, вирусах, гравитации, лунных циклах и молниях. Все десять песен альбома вышли также в виде приложений для iPad, каждое из которых позволяет исследовать темы композиций и даже создавать их новые версии. В песне "Dark Matter" Бьорк издает малопонятные звуки, видимо, намекая на то, что темная материя до сих пор остается загадочной субстанцией для физиков.

    Темная материя, как известно,— это практически не взаимодействующая с электромагнитным излучением невидимая форма материи, вывод о существовании которой был сделан учеными на основании признаков поведения астрофизических объектов и по создаваемым ими гравитационным эффектам. Мы не можем непосредственно наблюдать темную материю и до сих пор не понимаем ее природы, однако точно знаем, что она существует. Недавно космический аппарат Планк уточнил данные о физическом составе Вселенной: 4,9% обычной материи, 25,9% темной материи и 69,2% темной энергии. Частицы темной материи могут быть обнаружены при помощи БАК (см. Бозон Хиггса). Один из кандидатов на роль основного компонента темной материи — это WIMP, "вимп", слабовзаимодействующая массивная частица. Возможно, и ей тоже когда-нибудь посвятят блюз или стадионный рок-хит.

    Миссия на Марс: Symphony Of Science – "The Case For Mars" (2010)
    "Марс – это следующий логический шаг в нашей космической программе.
    Это задача, которая вот уже 30 лет не дает нам покоя.
    …Мы сейчас на перепутье,
    Либо мы наберемся храбрости, чтобы отправиться в путь,
    Либо мы рискуем погрязнуть в застое и упадке".

    Symphony Of Science – это электронный проект вашингтонского музыканта Джона Босвелла, цель которого – "распространять научные знания и философию посредством музыкальных ремиксов". Босвелл использует обработанные видео- и аудиосэмплы, взятые из телевизионных программ и документальных фильмов, и создает из этих нарезок свои композиции. Первый видеоклип, "Glorious Dawn", был выпущен в сентябре 2009 года, а в роли "вокалистов" выступили Карл Саган и Стивен Хокинг.

    "The Case For Mars" ("Аргументы за Марс") – это шестая композиция в серии музыкальных роликов "Симфония науки". В этом ролике Роберт Зубрин, основатель Марсианского общества и консультант проекта Mars One по колонизации Марса, а также Карл Саган, Брайан Кокс и Пенелопа Бостон объясняют, почему пилотируемый полет на Марс так необходим. Недавно организаторы Mars One отобрали сотню лучших кандидатов из 200 тысяч людей, желающих основать первую человеческую колонию на Марсе. В 2025 году планируется высадить на Марсе первый экипаж в посадочном модуле.

    Фракталы: Jonathan Coulton – "Mandelbrot Set" (2007)
    "Я ненавижу кривую Пеано и кривую Коха,
    И опасаюсь Канторова множества.
    Треугольник Серпинского доводит меня до слез,
    Но где-то в миллионах миль отсюда бабочка взмахнула крыльями,
    И в холодный ноябрьский день на свет появился человек
    По имени Бенуа Мандельброт…"

    Жил да был в Америке выпускник Йельского университета, программист и любитель игр по имени Джонатан Култон, который однажды решил сочинять остроумные песни на разные научно-технологические и фантастические темы. Например, он написал песню о фракталах.

    Фрактал – сложная и прекрасная геометрическая фигура, обладающая свойством самоподобия, то есть составленная из нескольких частей, каждая из которых подобна всей фигуре в целом. Первые примеры самоподобных множеств с необычными свойствами появились в XIX веке (например, множество Кантора). Широко известны также фрактальные кривые (кривая дракона, кривая Коха, кривая Пеано, дерево Пифагора) и треугольник Серпинского (также известный как "решетка", или "салфетка").

    Сам термин "фрактал" был введен Бенуа Мандельбротом в 1975 году и получил широкую популярность с изданием его книги "Фрактальная геометрия природы" в 1977 году. Множество Мандельброта является одним из самых известных фракталов. Его фрагменты не строго подобны исходному множеству, но при многократном увеличении определенные части все больше похожи друг на друга. Что тут скажешь – фракталы восхитительны и заслуживают того, чтобы о них писали песни, симфонии и даже оперы!

    Тори Эмметт
    BritishWave.ru
    Нашли ошибку? Сообщите нам об этом - выделите ошибочный, по Вашему мнению, фрагмент текста, нажмите Ctrl+Enter, в появившееся окно впишите комментарий и нажмите “Отправить”.
    Просмотров: 2232