Складывающийся в последнее время глубоко парадоксальный образ новой физической реальности настолько резко отличается от привычного, что возникает все более серьезная проблема его описания в общедоступных понятиях. Все чудеса окружающего мира блестяще объясняет современная наука, проблемам, задачам и открытиям которой и посвящена настоящая книга. В ней рассказывается о разнообразных парадоксах и свершениях физики, астрономии, математики, кибернетики, биохимии и материаловедения. Книга рассчитана на самый широкий круг читателей, интересующихся современными научными представлениями о строении окружающей физической реальности.
Наступившее третье тысячелетие нашей эры подводит итог целой плеяде величайших научно-технических достижений, определивших гигантский прогресс, который достигнут наукой и техникой за последнее время. Давно ли использование внутриатомной энергии вызывало «чернобыльский синдром» и казалось делом далекого будущего? Теперь строительство термоядерных реакторов уже вошло в реальные планы международного научного сообщества. На воде и под водой энергия покоренного атома уже давно служит человеку, теперь ее очередь осваивать космическое пространство. Полстолетия назад поднялись в воздух первые современные ракеты, а сегодня становится реальностью космический туризм, первые частные космические корабли уже совершили полет. Наконец, мир стал свидетелем грандиозного триумфа ученых, запустивших космические миссии в глубь Солнечной системы и на Марс и создавших МКС – международную космическую станцию.
Быстро развиваются нанотехнологии, обещая произвести переворот в радиоэлектронике, продвинуть далеко вперед гелиоэнергетику, приборостроение, автоматику. Настоящим научным чудом кажутся уверенные шажки человекообразного робота, везде сопровождающего японского премьер-министра, а на очереди уже создание совершенно фантастических квантовых компьютеров. Такие сверхбыстродействующие электронные вычислительные машины смогут производить сложнейшие расчеты за ничтожно малое время. Образно их называют «думающими», им вполне доступна настоящая творческая деятельность, подобные кибернетические устройства с недостижимой для человека точностью и быстротой управляют производством; появились «разумные» машины, которые могут автоматически выполнять переводы с разных языков, решать всевозможные задачи, сочинять стихи и играть в шахматы лучше человека.
Удивительны достижения наук, которые изучают вещество и помогают переделывать его, и здесь уже столетие уверенно лидирует одна из самых фундаментальных наук – квантовая физика, открывая все новые элементарные частицы и все глубже проникая в сокровенные тайники материи. Ученые – люди трезвого ума, далекие от беспочвенных мечтаний, но их современные слова о научно-техническом прогрессе часто звучат как откровенная фантастика. Так какие же перспективы откроются, например, в первой четверти двадцать первого века? Что сулит науке грядущее, какие победы ждут человека впереди? Что можно увидеть, если попытаться проникнуть мысленным взором в даль времен?
Теперь уже читателю должно быть ясно, каким целям служит предлагаемая книга, рассказывающая о главных проблемах и задачах современной науки, неоднозначных поисках, ошибках, сомнениях искателей истины. Ведь подлинно интересно и увлекательно только то, что связано с победой над трудными научными проблемами, что не так-то легко дается. Поэтому и настоящая наука начинается там, где кончается наше знание и начинается тернистый путь в неведомое.
Идея настоящей книги была подсказана автору много лет назад на общемосковском физическом семинаре выдающимся ученым-энциклопедистом, нобелевским лауреатом, академиком В. Л. Гинзбургом. Виталий Лазаревич всегда говорил, что его задел в популяризации достижений физики и астрофизики надо расширить и на смежные науки. Впоследствии много полезных замечаний по первоначальному варианту рукописи сделал и академик Э. П. Кругляков.
Вселенная настолько велика в пространстве и во времени, что в течение почти всей истории человечества она оставалась недоступной как для наших приборов, так и для нашего разума…
Самая глубокая тайна заключается в том, почему что-либо существует вообще. Что вдыхает жизнь в уравнения физики и воплощает их в реальном космосе? Подобные вопросы, впрочем, не относятся к области точных наук: привилегия их решения принадлежит философам и богословам.
