К вопросу о "конце науки"

schegloff — 29.07.2013 Иллюстрация, почему многим кажется, что наука остановилась (никаких новых открытий не делается, только новые модели айфонов), и что на самом деле ничего подобного.

В апреле этого года я попытался ответить (исключительно из собственного любопытства) на простой (казалось бы) вопрос: а что такое "фотон"? Как он "выглядит", какие свойства имеет, как распространяется в пространстве-времени, как возникает и как исчезает. Как происходит интерференция двух разных фотонов, как спутанные фотоны договариваются, кому какие квантовые числа достанутся, и так далее.

Прочитав несколько книг и несколько десятков статей, я пришел к выводу, что эта задача мне не по зубам. С одной стороны, ответ прост: фотон - это квант электромагнитного поля. С другой стороны, чтобы понять, что это такое - квант электромагнитного поля - нужно освоиться с математическим аппаратом "квантовых полей" и уметь посчитать параметры процессов, соответствующих задаваемым вопросам. Любое другое понимание окажется неверным - то есть представление о каком-то аспекте "фонтона" у меня появится, но при попытке распространить это представление на другие его аспекты - гарантированно возникнут расхождения с экспериментом.

Таким образом, лично для меня наука остановилась. Любые ее новые результаты можно понять только на языке, которого я не знаю. Следовательно, ученые занимаются там чем-то непонятным, и я не имею возможности отличить выдающиеся открытия от новостей про "британских учОных".

Подозреваю, что разговорчики про "конец науки" растут именно отсюда: из невозможности для обычного человека понять, что же в науке просиходит.

А между тем, наука продолжает развиваться. Вот иллюстрация прямо по теме: тот же самый фотон, то же самое квантовое поле. Но обратите внимание на даты:

Шло время. Были созданы лазеры, лазерным светом научились управлять, развивалась теория описания его электромагнитного поля. И в какой-то момент пришло осознание того, что эти два свойства — направленность светового пучка и его закрученность — вовсе не противоречат ни друг другу, ни строгому теоретическому утверждению квантовой теории о том, что спин и орбитальный момент нельзя абсолютно четко разделить для произвольного светового поля. Как оказалось, для узконаправленного лазерного луча — вполне можно. В пионерской статье 1992 года PRA 45, 8185 (1992) этот вопрос впервые был внимательно изучен. Помимо теории, в этой статье были предложены и конкретные схемы создания и детектирования закрученности.

Три года спустя [1995] закрученный свет был получен экспериментально. Точнее, экспериментаторы убедились, что специальным образом приготовленная мода лазерного света, которую умели создавать и раньше, действительно отвечает закрученному свету. Сделали это изящно: в фокусе лазерного луча удалось «подвесить» микрочастицу. Поглощая свет, она начинала вращаться, и направление ее вращения зависело вовсе не от поляризации света, а от того, в какую сторону он был закручен.

После этого начался лавинообразный поток исследований закрученного света...

Как сам фотон, так и язык его описания (квантовая теория поля) были известны задолго до 1992 года. Однако только в конце прошлого века наше понимание фотона дополнилось возможностью передавать крутящий момент по световому лучу. Открытие даже более неожиданное, чем прямое давление света; однако начало 20 века для многих - "золотой век" квантовой физики (от сохи до Бомбы), а конец 20 века - "остановка прогресса", ничего нового не происходит, все выдающиеся открытия уже сделаны.

И многие действительно правы: то, что в середине 20 века было для обывателя научным открытием, в начале 21 появляется в повседневной жизни как обыкновенное новое заклинание. Как оно там работает, все равно не понять, так что это уже не наука, а магия. Добро пожаловать в волшебную сказку.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив