Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Италиялық теориялық физик және жазушы (туған 1956)
Italian theoretical physicist and writer (born 1956)
Карло Ровелли (3 мамыр 1956 жылы туған) – Италия, АҚШ, Франция және 2020 жылдан бері Канадада жұмыс істеген итальяндық теориялық физик және жазушы. Қазіргі уақытта ол Периметр институтының ерекше қонақ зерттеушісі, Канададағы Батыс университетінің Ротман философия институтының негізгі мүшесі және АҚШ-тағы Санта-Фе институтының фракталдық факультетінің өкілі болып табылады. Ровелли негізінен кванттық гравитация саласында жұмыс істейді және циклдік кванттық гравитация теориясын қалыптастырушылардың бірі. Ол сонымен қатар ғылым тарихы мен философиясы саласында да еңбек еткен. Ол Corriere della Sera, Il Sole 24 Ore және La Repubblica газеттерінің мәдени толықтыруларымен, соның ішінде бірнеше итальяндық газеттермен ынтымақтаса жұмыс істейді. Оның "Физика бойынша жеті қысқа сабақ" атты ғылыми-танымдық кітабы алғаш рет 2014 жылы итальян тілінде жарық көрді және әлем бойынша миллионнан астам данада сатылды. 2019 жылы ол Foreign Policy журналының 100 ең ықпалды жаһандық ойшылдар тізіміне, ал 2021 жылы Prospect журналының әлемнің 50 ең үздік ойшылының тізіміне енді.
Carlo Rovelli (born 3 May 1956) is an Italian theoretical physicist and writer who has worked in Italy, the United States, France and, since 2020, in Canada. He is also currently a Distinguished Visiting Research Chair at the Perimeter Institute, core member of the Rotman Institute of Philosophy of Western University in Canada, and Fractal Faculty of the Santa Fe Institute in The United States. Rovelli works mainly in the field of quantum gravity and is a founder of loop quantum gravity theory. He has also worked in the history and philosophy of science. He collaborates with several Italian newspapers, including the cultural supplements of the Corriere della Sera, Il Sole 24 Ore, and La Repubblica. His popular science book, Seven Brief Lessons on Physics, was originally published in Italian in 2014. It has sold over a million copies worldwide. In 2019, he was included by Foreign Policy magazine in the list of the 100 most influential global thinkers. In 2021, he was included by Prospect magazine in the list of the 50 world's top thinkers.
Өмір және мансап
Карло Ровелли 1956 жылғы 3 мамырда Италияның Верона қаласында дүниеге келген. Ол Веронадағы Scipione Maffei классикалық лицейіне оқуға түсті. 1970 жылдары итальян университеттеріндегі студенттік саяси қозғалыстарға қатысты. Ол Болоньядағы Radio Alice және Веронадағы Radio Anguana еркін саяси радиостанцияларында жұмыс істеді, соның ішінде оларды құруға көмектесті. Саяси қызметімен қатар, ол Энрико Паландри, Маурицио Торреалта және Клаудио Пирсантимен бірге жазған «Фатти Ностри» кітабына байланысты пікір қылмыстары бойынша айыпталды, бірақ кейін босатылды. Ровелли осы кезеңде ЛСД қолданғанын теориялық физикаға деген қызығушылығын оятумен байланыстырды және өзінің тәжірибесі туралы былай деді: «Бұл маған зихи және интеллектуалды тұрғысынан әсер еткен ерекше күшті тәжірибе болды. Менің санамада нәрселер болып жатты, бірақ уақыт өте қоймады, уақыт ағыны тоқтады. Мен: «Бұл – миымдағы химиялық зат, ол бір нәрсені өзгертіп жатыр» деп ойладым. Бірақ мен қалай білуге болады, әдеттегі қабылдау дұрыс, ал бұл қате ме? Егер осы екі көзқарас мұншалықты өзгеше болса, онда қайсысы дұрыс?» 1981 жылы Ровелли Болонья университетін физика мамандығы бойынша бакалавр және магистр дәрежесінде бітірді, ал 1986 жылы Италияның Падова университетінде докторлық диссертациясын қорғады. Ровелли сол кезде Италияда міндетті әскери қызметтен бас тартты және 1977 жылы қысқа мерзімге қамауға алынды. Ол Рим университетінде, Триесттегі Халықаралық жоғары оқу орнында және Йель университетінде докторантурадан кейінгі тағылымдамадан өтті. Ровелли 1990 жылдан 2000 жылға дейін Питтсбург университетінің профессоры болды, сонымен қатар Ғылым тарихы және философиясы кафедрасымен байланысты болды. 2000 жылдан бері ол Францияның Aix-Marseille университетінің Жарық теориясы физикасы орталығында профессор болып жұмыс істейді.
Carlo Rovelli was born in Verona, Italy, on 3 May 1956. He attended the Liceo Classico Scipione Maffei in Verona. In the 1970s, he participated in the student political movements in Italian universities. He was involved with the free political radio stations Radio Alice in Bologna and Radio Anguana in Verona, which he helped found. In conjunction with his political activity, he was charged, but later released, for crimes of opinion related to the book Fatti Nostri, which he co authored with Enrico Palandri, Maurizio Torrealta, and Claudio Piersanti. Rovelli has credited his use of LSD at this time with sparking his interest in theoretical physics, saying of his experience: "it was an extraordinarily strong experience that touched me also intellectually Among the strange phenomena was the sense of time stopping. Things were happening in my mind but the clock was not going ahead; the flow of time was not passing any more And I thought: ‘Well, it's a chemical that is changing things in my brain. But how do I know that the usual perception is right, and this is wrong? If these two ways of perceiving are so different, what does it mean that one is the correct one?" In 1981, Rovelli graduated with a BS/MS in physics from the University of Bologna, and in 1986 he obtained his PhD at the University of Padova, Italy. Rovelli refused military service, which was compulsory in Italy at the time, and was therefore briefly detained in 1977. He held postdoctoral positions at the University of Rome, the International School for Advanced Studies in Trieste, and Yale University. Rovelli was on the faculty of the University of Pittsburgh from 1990 to 2000, where he was also affiliated with the Department of History and Philosophy of Science. Since 2000 he has been a professor at the Centre de Physique Théorique de Luminy of Aix Marseille University in France.
Күлгілік кванттық гравитация
1988 жылы Ровелли, Ли Смолин және Абхай Аштекар «циклдік кванттық гравитация» деп аталатын кванттық гравитация теориясын ұсынды. 1995 жылы Ровелли мен Смолин Пенроуздың спиндік желілерімен белгіленген кванттық гравитация күйлерінің негізін алды және осы негізді пайдаланып, теорияның ауданы мен көлемі квантталған екенін көрсетті. Бұл нәтиже кеңістіктің өте кішкентай масштабтағы дискретті құрылымының бар екенін көрсетеді. 1997 жылы Ровелли мен Майкл Райзенбергер теорияның «беттер бойынша қосынды» тұжырымдамасын ұсынды, ол кейіннен циклдік кванттық гравитацияның қазіргі ковариантты «спин көбік» нұсқасына дамыды. 2008 жылы Джонатан Энгл және Роберто Перейрамен бірлесіп, ол циклдік кванттық гравитацияның ковариантты динамикасының қазіргі анықтамасының негізі болып табылатын спин көбік төбесінің амплитудасын ұсынды. Бүгінде циклдік теория гравитацияның кванттық теориясының мүмкін кандидаты саналады. Ол кванттық космологияда, спин-көбік космологиясында және кванттық қара тесіктер физикасында қолданылады.
In 1988, Rovelli, Lee Smolin and Abhay Ashtekar introduced a theory of quantum gravity called loop quantum gravity. In 1995, Rovelli and Smolin obtained a basis of states of quantum gravity, labelled by Penrose's spin networks, and using this basis they were able to show that the theory predicts that area and volume are quantized. This result indicates the existence of a discrete structure of space on a very small scale. In 1997, Rovelli and Michael Reisenberger introduced a "sum over surfaces" formulation of the theory, which has since evolved into the currently covariant "spin foam" version of loop quantum gravity. In 2008, in collaboration with Jonathan Engle and Roberto Pereira, he has introduced the spin foam vertex amplitude which is the basis of the current definition of the loop quantum gravity covariant dynamics. Loop theory is today considered a candidate for a quantum theory of gravity. It finds applications in quantum cosmology, spinfoam cosmology and quantum black hole physics.
Уақытсыз физика
2004 жылы жазған "Кванттық гравитация" атты кітабында Ровелли классикалық және кванттық механиканың уақыт ұғымына тікелей сілтеме жасамайтын тұжырымдамасын жасады. Уақыт айнымалысы жоқ кванттық гравитация теориясына жасалған алғашқы қадам – Уилер-ДеУит теңдеуі. Уақытсыз формализм гравитациялық өрістің кванттық қасиеттерін елемеуге болмайтын жағдайлардағы әлемді сипаттау үшін қолданылады. Өйткені, кеңістік-уақыттың кванттық құбылуы уақыт туралы түсінікті физикалық заңдарды дәстүрлі эволюция заңдары түрінде жазуға қолайсыз етеді. Осы позиция оны келесі мәселеге жеткізді: егер уақыт әлемнің негізгі теориясының бір бөлігі болмаса, онда уақыт қалай туындайды? 1993 жылы Ален Коннспен бірлесіп, Ровелли осы мәселенің шешімін ұсынды, оны "термиялық уақыт" гипотезасы деп атады. Бұл гипотезаға сәйкес, уақыт тек термодинамикалық немесе статистикалық контекстте пайда болады. Егер бұл дұрыс болса, уақыт ағыны негізгі емес, білімнің жетілмеуінен туындайды. Осыған ұқсас қорытындылар бұрын тепе-теңдіксіз статистикалық механика саласында, әсіресе Роберт Цванцигтің еңбектерінде, сондай-ақ кванттық таралуда қолданылатын Кальдейра-Леггет модельдерінде жасалған болатын.
In his 2004 book, Quantum Gravity, Rovelli developed a formulation of classical and quantum mechanics that does not make explicit reference to the notion of time. The first step towards a theory of quantum gravity without a time variable is described by Wheeler–DeWitt equation. The timeless formalism is used to describe the world in the regimes where the quantum properties of the gravitational field cannot be disregarded. This is because the quantum fluctuation of spacetime itself makes the notion of time unsuitable for writing physical laws in the conventional form of evolution laws in time. This position led him to face the following problem: if time is not part of the fundamental theory of the world, then how does time emerge? In 1993, in collaboration with Alain Connes, Rovelli proposed a solution to this problem called the thermal time hypothesis. According to this hypothesis, time emerges only in a thermodynamic or statistical context. If this is correct, the flow of time is not fundamental, deriving from the incompleteness of knowledge. Similar conclusions had been reached earlier in the context of nonequilibrium statistical mechanics, in particular in the work of Robert Zwanzig, and in Caldeira Leggett models used in quantum dissipation.
Қарым-қатынастық кванттық механика
1994 жылы Ровелли кванттық механиканың реляциялық интерпретациясын ұсынды, ол жүйенің кванттық күйі әрқашан басқа физикалық жүйеге қатысты түсіндірілуі керек деген идеяға негізделген (классикалық механикада "объектінің жылдамдығы" әрқашан басқа объектіге қатысты болатыны сияқты). Бұл идеяны Бас ван Фраассен және Мишель Битбол ерекше дамытып, талдады. Басқа маңызды салдарларының қатарында, ол жергіліктілікті бұзбастан EPR парадоксын шешеді. Ровелли қатынастық кванттық механиканың негізгі идеясын "Хельголанд" атты танымал кітабында баяндады.
In 1994, Rovelli introduced the relational interpretation of quantum mechanics, based on the idea that the quantum state of a system must always be interpreted relative to another physical system (like the "velocity of an object" is always relative to another object, in classical mechanics). The idea has been developed and analyzed in particular by Bas van Fraassen and by Michel Bitbol. Among other important consequences, it provides a solution of the EPR paradox that does not violate locality. Rovelli has expressed the main idea of relational quantum mechanics in the popular book Helgoland.
Салыстырмалы ақпарат
Ровелли 2013 жылы FQXi конкурсының "Биттен туды ма, әлде биттен бітуде ма?" деген тақырыбындағы байқауында "Салыстырмалы ақпарат" туралы эссесі үшін екінші орынды жеңіп алды. Оның "Физика негізіндегі салыстырмалы ақпарат" атты мақаласында "Шеннонның екі физикалық жүйе арасындағы салыстырмалы ақпарат туралы ұғымы статистикалық механика мен кванттық механиканың негізі ретінде қызмет ете алады, бұл тәсіл субъективизмге немесе идеализмге сілтеме жасамай, әлемнің натуралистік картинасының негізіндегі маңызды жетіспейтін элементті білдіреді" деп талқыланады. 2017 жылы Ровелли салыстырмалы ақпарат тақырыбын одан әрі кеңейтіп, былай деп жазды: Табиғатта айнымалылар тәуелсіз болмайды; мысалы, кез келген магнитте екі полюсі қарама-қарсы болады. Біреуін білу екіншісін білумен тең. Сондықтан әр полюстің екіншісі туралы "ақпараты бар" деуге болады. Бұл туралы ешқандай ой-қиялдаудың қатысы жоқ, бұл екі полюстің поляризациясы арасындағы қажетті байланыс бар екенін айтудың бір жолы ғана. Егер бір жүйенің күйі екіншісінің күйімен шектелген болса, онда екі жүйе арасында "салыстырмалы ақпарат" бар дейміз. Осы нақты мағынада физикалық жүйелердің бір-бірі туралы ақпараты болуы мүмкін, бұл үшін ешқандай сананың қатысуы қажет емес. Мұндай "салыстырмалы ақпарат" табиғатта кең таралған: жарықтың түсі жарық соққан объект туралы ақпаратты береді; вирустың қандай жасушаға жабысуы мүмкін екені туралы ақпараты бар, ал нейрондар бір-бірі туралы ақпарат алмасады. Әлем өзара байланысқан оқиғалардың тығыз торы болғандықтан, ол салыстырмалы ақпаратқа толы. Бұл ақпарат тіршілік үшін пайдаланылғанда, миымыз арқылы кеңінен өңделгенде және қоғамда түсінілетін тілде кодталғанда, ол санаға айналады және біз әдетте ақпарат ұғымына жатқызған семантикалық мағынаны иеленеді. Бірақ негізгі элемент физикалық әлемде: ерекше айнымалылар арасындағы физикалық байланыс. Физикалық әлем – тек өзімшілдікпен айналысатын, тек өз мүддесін ойлайтын бірліктердің жиынтығы емес. Бұл – тығыз тоқылған салыстырмалы ақпарат желісі, онда әрбір жүйенің күйі басқа біреудің күйін көрсетеді. Біз физикалық, химиялық, биологиялық, әлеуметтік, саяси, астрофизикалық және космологиялық жүйелерді жеке мінез-құлықтарымен емес, осы қатынастар желісі арқылы түсінеміз. Физикалық салыстырмалы ақпарат – әлемді сипаттаудың қуатты негізгі ұғымы. "Энергия", "Материя" немесе тіпті "Зат" алдында.
Rovelli won the second prize in the 2013 FQXi contest "It From Bit or Bit From It?" for his essay about "relative information". His paper, Relative Information at the Foundation of Physics, discusses how "Shannon's notion of relative information between two physical systems can function as [a] foundation for statistical mechanics and quantum mechanics, without referring to subjectivism or idealism [This approach can] represent a key missing element in the foundation of the naturalistic picture of the world." In 2017, Rovelli elaborated further upon the subject of relative information, writing that: In nature, variables are not independent; for instance, in any magnet, the two ends have opposite polarities. Knowing one amounts to knowing the other. So we can say that each end “has information” about the other. There is nothing mental in this; it is just a way of saying that there is a necessary relation between the polarities of the two ends. We say that there is "relative information" between two systems anytime the state of one is constrained by the state of the other. In this precise sense, physical systems may be said to have information about one another, with no need for a mind to play any role. Such "relative information" is ubiquitous in nature: The colour of the light carries information about the object the light has bounced from; a virus has information about the cell it may attach, and neurons have information about one another. Since the world is a knit tangle of interacting events, it teems with relative information. When this information is exploited for survival, extensively elaborated by our brain, and may be coded in a language understood by a community, it becomes mental, and it acquires the semantic weight that we commonly attribute to the notion of information. But the basic ingredient is down there in the physical world: physical correlation between distinct variables. The physical world is not a set of self absorbed entities that do their selfish things. It is a tightly knitted net of relative information, where everybody's state reflects somebody else's state. We understand physical, chemical, biological, social, political, astrophysical, and cosmological systems in terms of these nets of relations, not in terms of individual behaviour. Physical relative information is a powerful basic concept for describing the world. Before “energy,” “matter,” or even “entity.”
Ғылымның тарихы мен философиясы
Ровелли грек философы Анаксимандр туралы кітап жазды, ол Францияда, Италияда, АҚШ және Бразилияда жарық көрді. Кітапта ғылыми ойлаудың негізгі аспектілері талданып, Ровеллидің ғылымға қатысты көзқарастары баяндалады. Анаксимандр кітапта ғылыми ойлаудың басты бастамашысы ретінде таныстырылады. Ровелли үшін ғылым – бұл әлемге жаңа мүмкін көзқарастарды зерттеудің үздіксіз процесі; бұл әрқашан алдыңғы білімге негізделіп, оған сүйенетін, бірақ сонымен бірге осы алынған білімнің аспектілерін үнемі сұраққа қоятын «білген бүлік» арқылы жүзеге асады. Сондықтан ғылымның негізі – сенімділік емес, керісінше, біздің біліміміз туралы түбегейлі сенімсіздік, немесе, бір жағынан, біздің білмеушіліктің ауқымы туралы терең түсінік. Ол өзінің діни көзқарасын бірнеше мақалаларда және Анаксимандр туралы кітабында талқылаған. Ол рационалды/ғылыми ойлау мен құрылымдалған дін арасындағы қақтығыстың біраз уақытқа созылуы мүмкін екенін айтады («Максвелл теңдеулерін шешу мен Құдай аспан мен жерді жаратқанына сену арасында қайшылық жоқ»), бірақ ол ақыр соңында шешілмейтін, өйткені көптеген діндер кейбір күмәнсіз ақиқаттарды қабылдауды талап етеді, ал ғылыми ойлау кез-келген шындыққа үнемі сұрақ қоюға негізделген. Осылайша, Ровелли үшін қақтығыстың көзі – ғылымның жауап беруде емес, ғалам құпияға толы және қорқыныш пен эмоциялардың көзі, керісінше, қақтығыстың көзі – біздің ғылымның негізіндегі білмей тұруымызды қабылдау, бұл діндердің белгілі бір білімнің қоймасы болу деген болжаммен қақтығысады. Кейіннен ол міндетті әскер қатарына шақырудан бас тартты, сондықтан қысқа уақытқа қамауға алынды. 2021 жылы ол «Жаһандық бейбітшілік дивидендін» үйлестірді, бұл ашық хатқа Далай-ламаны қоса алғанда, 50-ден астам Нобель сыйлығының лауреаттары қол қойды. Ол барлық елдерді келесі бес жыл ішінде әскери шығындарды жыл сайын 2% -ға азайтуға келісуге шақырды және жиналған ақшаның жартысын пандемиялармен, климаттық дағдарыспен және өте кедейшілікпен күресуге арналған БҰҰ қорына салды. 2023 жылдың 1 мамырында Ровелли Римдегі үлкен итальяндық Еңбек күні концертіне саяси баяндама жасап, жастарды қоршаған орта, экономикалық теңдік және бейбітшілік үшін саяси қатысуға шақырды және Италияның қорғаныс министрі Гидо Крозетттоны әскери-өндірістік кешенге тікелей араласқаны үшін сынға алды. Бұл сөз үлкен дау тудырды. Нәтижесінде оның 2024 жылғы Франкфурт кітап жәрмеңкесіне Италияның атынан қатысуға шақыруын тоқтатты. Бұл шақырудың тоқтатылуы кеңінен сынға ұшырап, оның қайта шақырылуына және Бухмезе үшін итальяндық комиссарының отставкасына әкелді. Ровелли 2023 жылғы Израиль мен Хамас арасындағы соғыс басталғаннан кейін әскери шығындарды азайтуды және халықаралық ынтымақтастықты жақсартуды қайталады. Сол жылы ол Халықаралық бейбітшілік конференциясының манифестіне қол қойғандардың бірі болды, ол Батысты (мысалы, АҚШ, Еуропалық Одақ және НАТО) «Ресейді егемен мемлекет ретінде жоюды анық мақсат етіп» шабуылдады деп айыптады. Манифестте Батыс агрессиясы Ресейдің Украинаны басып алуының қозғаушы күші ретінде сипатталады.
Rovelli has written a book on the Greek philosopher Anaximander, published in France, Italy, US and Brazil. The book analyses the main aspects of scientific thinking and articulates Rovelli's views on science. Anaximander is presented in the book as a main initiator of scientific thinking. For Rovelli, science is a continuous process of exploring novel possible views of the world; this happens via a "learned rebellion", which always builds and relies on previous knowledge but at the same time continuously questions aspects of this received knowledge. The foundation of science, therefore, is not certainty but the very opposite, a radical uncertainty about our own knowledge, or equivalently, an acute awareness of the extent of our ignorance. He discussed his religious views in several articles and in his book on Anaximander. He argues that the conflict between rational/scientific thinking and structured religion may find periods of truce ("there is no contradiction between solving Maxwell's equations and believing that God created Heaven and Earth"), but it is ultimately unsolvable because most religions demand the acceptance of some unquestionable truths while scientific thinking is based on the continuous questioning of any truth. Thus, for Rovelli, the source of the conflict is not the pretense of science to give answers for Rovelli, the universe is full of mystery and a source of awe and emotions but, on the contrary, the source of the conflict is the acceptance of our ignorance at the foundation of science, which clashes with religions' pretense to be depositories of certain knowledge. He later refused to compulsory military draft and was briefly detained. In 2021, he coordinated the Global Peace Dividend, an open letter signed by more that 50 Nobel Laureates, including the Dalai Lama, calling for all countries to negotiate a balanced cut on their military spending by 2% a year for the next five years, and put half the saved money in a UN fund to combat pandemics, the climate crisis, and extreme poverty. On 1 May 2023, Rovelli gave a political speech at the large Italian Labour Day concert in Rome, inviting the youth to engage politically for the environment, economical equality and peace, and criticizing the Italian Defence Minister Guido Crosetto for his direct involvement with the industrial military complex. The speech raised a large controversy. As a consequence, his invitation to represent Italy at the 2024 Frankfurt Book Fair was cancelled; the cancellation itself was widely criticized, leading to his re invitation, and the resignation of the Italian Commissary for the Buchmesse. Rovelli repeated his call for reduced military spending and improved international cooperation following the outbreak of the 2023 Israel–Hamas war. That same year, he was one of the signatories of the International Peace Conference manifesto, which accuses the West (e. g. the United States, the European Union, and NATO) of attacking "Russia with the clear goal to destroy it as a sovereign state". The manifesto goes on to trace this Western aggression as the driving force behind the Russian invasion of Ukraine.
Кітаптар мен мақалалар
Ровелли халықаралық журналдарда жарияланған 200-ден астам ғылыми мақала жазған. Ол циклдік кванттық гравитация бойынша екі монография және көптеген ғылыми-танымдық кітаптар жариялаған. Оның "Физиканың жеті қысқа сабағы" кітабы 41 тілге аударылған.
Rovelli has written more than 200 scientific articles published in international journals. He has published two monographs on loop quantum gravity and several popular science books. His book, Seven Brief Lessons on Physics, has been translated into 41 languages.