Топ самых забавных научных теорий, в которые верят учёные -

Наука — это далеко не только скучные формулы, это ещё и безграничный простор для фантазий, которые тем не менее обусловлены теми или иными логическими заключениями.

За немногословными теориями и заумными терминами часто скрываются концепции, достойные пера лучших писателей-фантастов: вселенные-голограммы, путешествия во времени и еще многие другие. Мы собрали несколько самых невероятных, абсурдных на первый взгляд, но при этом вполне серьёзных научных теорий, которые доказывают, что реальность куда страннее любого вымысла.

№ 1. Теорема о причёсывании ежа

Представьте, что вы пытаетесь причесать свернувшегося клубочком ежа. Если вы будете гладить его в одном направлении, где-то всё равно останется иголка, торчащая в другую сторону, или получится вихрь. Эта невозможная ситуация и иллюстрирует теорему. Ее суть заключается в том, что как бы вы ни старались аккуратно причесать волосатый шарик — будь то кокос, пушистый теннисный мячик или, собственно, ёж — вам не удастся уложить все волоски (или иголки) идеально ровно. Хотя бы одна обязательно останется торчать. Это не бытовое наблюдение, а строгая теорема в области топологии — раздела математики, изучающего свойства пространства, которые не меняются при непрерывной деформации.

Формально теорема, доказанная голландским математиком Брауэром еще в 1912 году, гласит: «Не существует непрерывного касательного векторного поля на сфере, которое нигде не обращается в ноль». Это заключение является следствием более общей топологической теоремы и гласит, что любое непрерывное векторное поле на сфере имеет как минимум одну нулевую точку. На языке метеорологии, например, это означает, что на Земле в любой момент времени существует как минимум одна точка, где ветер абсолютно отсутствует (или где он направлен строго вертикально). Так что, если вам кажется, что на улице штиль, — возможно, вы просто стоите в той самой математически предопределённой точке.

№ 2. Парадокс пьяницы или принцип пития

Это логический парадокс, который звучит как анекдот, но считается вполне серьезным утверждением в логике предикатов. Он формулируется так: «В любом баре найдётся человек, обладающий уникальным свойством: если он выпьет, то и каждый другой посетитель бара тоже выпьет».

Но парадоксальность исчезает при внимательном разборе. Утверждение истинно в двух случаях. Первый: если в баре на самом деле пьют все. Тогда можно выбрать любого человека, и условие «если он пьёт, то пьют и все остальные» будет верным. Второй, более хитрый случай: если в пабе есть хотя бы один трезвенник. Выберем его. Для него условие «если он пьёт...» ложно, потому что он в принципе не пьёт. А в классической логике импликация с ложной посылкой («он пьёт») считается истинной вне зависимости от того, истинно ли следствие («пьют все»). Таким образом, утверждение всегда истинно. Получается, что парадокс заключается в причудливой природе формальной логики.

№ 3. Спагеттификация

Это не кулинарный термин, а жутковатое предсказание общей теории относительности Эйнштейна. Так учёные называют процесс вертикального растяжения и горизонтального сжатия любого объекта, падающего в сверхсильное гравитационное поле, например, в черную дыру. Эффект лапши — второе название теории — особый астрофизический процесс, в результате которого из-за растяжения и сжатия объектов они приобретают форму тонких макарон.

Представьте, что вы падаете в черную дыру ногами вперёд. Силы у ваших ног, которые ближе к центру, будут настолько сильнее, чем у головы, что вас начнёт невероятно растягивать в длину, одновременно сжимая с боков. В итоге любой объект, будь то звезда, планета или космический корабль, превратится в длинную тонкую струю элементарных частиц, напоминающую спагетти. Этот процесс — неизбежное следствие искривления пространства-времени вблизи сингулярности — настолько мощный, что противостоять ему не может ничто.

№ 4. Гипотеза симуляции

Эта философско-научная теория, популяризированная шведским философом Ником Бостромом, предполагает, что наша реальность с высокой вероятностью является компьютерной симуляцией, созданной высокоразвитой цивилизацией.

Бостром в статье «Доказательство симуляции» строит свою аргументацию на трёх возможных вариантах будущего цивилизаций, достигших «постчеловеческого» уровня. Либо они вымирают, не успев создать симуляции; либо теряют к ним интерес; либо создают огромное количество симуляций собственной истории. Если третий вариант оказывается верным, то статистически количество симулированных реальностей будет на порядки превосходить количество «базовой» реальности. А значит, с огромной вероятностью мы живём именно в одной из таких симуляций.

Бостром предполагает, что если наша цивилизация достигнет «постчеловеческой» стадии, то она, скорее всего, будет запускать множество симуляций своих предков благодаря суперкомпьютерам.

Поскольку число возможных симуляций намного превышает число «исходных» реальностей, если хотя бы одно из первых двух утверждений не является верным, то наиболее вероятный вывод — что мы являемся симулированными существами.

Эта теория поднимает вопросы о природе реальности, сознания и существования, а также о том, можем ли мы доказать, что не являемся частью симуляции.

№ 5. Кот Шрёдингера

Знаменитый мысленный эксперимент, предложенный одним из основателей квантовой механики Эрвином Шрёдингером в 1935 году, чтобы показать абсурдность копенгагенской интерпретации квантовой физики при переносе её в макромир.

Кот Шрёдингера» — это мысленный эксперимент, иллюстрирующий принцип квантовой суперпозиции, по которому квантовые частицы могут находиться в нескольких состояниях одновременно, пока их не измерят. В эксперименте кот в закрытом ящике оказывается одновременно и живым, и мёртвым до тех пор, пока ящик не откроют и не произойдёт наблюдение, которое и определит одно из двух состояний.

Как работает эксперимент:

В закрытый ящик помещается кот, радиоактивное вещество, счетчик Гейгера и колба с ядом.
Вероятность распада радиоактивного атома за определённое время составляет 50%.
Если атом распадается, счетчик регистрирует это, активирует механизм, разбивающий колбу с ядом, и кот погибает.
Если атом не распадается, кот остаётся жив.
Согласно квантовой механике, пока ящик закрыт, система находится в суперпозиции: атом одновременно и распался, и не распался.
Поскольку судьба кота напрямую связана с распадом атома, кот тоже оказывается в суперпозиции: он одновременно жив и мёртв.

Цель эксперимента — показать абсурдность прямого применения принципов квантовой механики к макроскопическим объектам, таким как коты. А также поднять вопросы о границе между миром микрообъектов и макромиром, а также о роли наблюдателя в квантовой физике.

№ 6. Теория квантового самоубийства

Это мысленный эксперимент, иллюстрирующий многомировую интерпретацию квантовой механики. Он предполагает, что если бы человек оказался в ситуации, где его жизнь зависит от случайного квантового исхода (например, выстрела из пистолета, прикрепленного к устройству, измеряющему квантовую характеристику), то с точки зрения его субъективного сознания, он бы всегда выживал.

Как это работает:

Многомировая интерпретация: Согласно этой теории, при каждом квантовом измерении Вселенная не выбирает один исход, а разветвляется на множество параллельных вселенных, в каждой из которых реализуется одно из возможных событий.
«Квантовый пистолет»: В мысленном эксперименте это устройство, при каждом нажатии на курок, измеряет спин элементарной частицы. Если спин по часовой стрелке — пистолет стреляет, если против — издает щелчок.
Разделение сознания: В одних вселенных человек погибает, но в других, где пистолет щелкнул, он выживает.
Субъективное бессмертие: Поскольку сознание может существовать только в тех реальностях, где человек жив, он никогда не переживет момент своей смерти. Для него всегда будет существовать лишь та версия реальности, где эксперимент закончился щелчком, а не выстрелом.

Эксперимент помогает исследовать следствия квантовой механики, а не доказать реальность параллельных миров. Он показывает, что с точки зрения наблюдателя, который продолжает существовать, он никогда не погибнет в рамках такого эксперимента, если верна многомировая интерпретация. Он также тесно связан с концепцией «квантового бессмертия», которая утверждает, что самосознательные существа в определенном смысле бессмертны.

Эти несколько теорий и парадоксов — лишь верхушка айсберга. Они показывают, что наука — это не свод догм, а живая, постоянно меняющаяся сфера. Готовность задавать абсурдные вопросы, подкреплять их железной логикой и не бояться сюрреалистичных ответов и движет человеческое познание вперёд — от понимания движения ветра на Земле до тайн чёрных дыр и самой структуры реальности. В мире науки самая сумасшедшая идея сегодня может стать фундаментальной истиной завтра.