ulaced

Берем два адрона (как? руками!), разворачиваем мордами друг к другу и направляем с противоположных сторон на неподвижную мишень. После успешного попадания в месте столкновения несколько фемтосекунд яростно клубится сгусток протоматерии, который, наконец, превращается в два других (более тяжелых) адрона, разлетающихся перпендикулярно линии движения первой пары.


Рассчитано и нарисовано в Mathematica 6, анимировано с помощью GIF Movie Gear.

Клеточный автомат. Каждое последующее состояние (t = n + 1) получается из предыдущего (t = n) по простому детерминистическому закону, который нетрудно разгадать уже из этого одного примера. Очень похоже на конуэевскую игру "Жизнь", хотя алгоритм перехода, конечно, другой.

В принципе, никакие экспериментальные факты не противоречат гипотезе о том, что наша Вселенная является аналогичным клеточным автоматом, только в большем числе измерений. На современных компьютерах легко смоделировать трехмерные области, заполненные "движущейся материей", развивающейся по подобным законам. Почему же физики до сих пор этих законов не открыли? Основных причин две. Первая и очевидная -- "элементарная длина" (размер клетки) в нашем мире очень мала, не более 10^-22 метра. (Так что насчет "адрона" я вас обманул, настоящие адроны в миллионы, если не миллиарды, раз больше -- и чтобы их изучать, клетчатые листы надо брать километровые). Вторая причина историческая -- подавляющее большинство физиков пользуются моделью непрерывного пространства-времени, рассматривая дискретные подходы скорее как некоторый курьез. "Клеточными" пространством и временем больше занимаются математики.

Пожалуй, есть еще и третья причина -- мир настолько сложен, что нелегко поверить, будто он управляется столь простыми законами. Я в свое время (еще в студенческие годы) "преодолел" эту проблему, предположив, что сложность мира появляется за счет сложных, специально созданных начальных и граничных условий (ну, тут и до гипотезы Творца недалеко).
А вот Стивен Вольфрам, более 20 лет работающий в области клеточных автоматов (и, кстати, создатель среды программирования Mathematica), в гипотезе Бога не нуждается -- в своей книге он дает понять, что начальные и граничные условия Вселенной тоже могли быть простыми, просто с момента ее "старта" прошло уже очень много времени...

Под катом -- еще два события из жизни "малого адронного коллайдера". Первая картинка иллюстрирует, как столкновение "адронов" может породить "неподвижную мишень". А на второй иллюстрации два адрона атакуют эту мишень, и когда уже кажется, что всё будет "сметено могучим ураганом", мишень чудесным образом восстанавливается... а вот адроны таки гибнут.
Там же можно скачать большой клетчатый лист, из которого видно, что, действительно, простые начальные условия могут через сотню "ходов" привести к сложной (и красивой!) "Вселенной". А в моих примерах Вселенная ограничена квадратом 22х22 исключительно для простоты изложения...

( Read more... )