Еще сто лет назад Альберт Эйнштейн только-только опубликовал свою революционную и новую теорию гравитацию, атомные ядра были полнейшей загадкой, а квантовая «теория» представляла собой вереницу домыслов. Сверхпроводимость, природа химической связи и источник энергии звезд сбивали с толку самых лучших физиков.

Постепенно тайное становилось явным: появилась космология Большого Взрыва, черные дыры, кварки, глюоны, триумф симметрии и ее нарушения, радио, телевидение, мазеры, лазеры, транзисторы, ядерный магнитный резонанс, взрыв микроэлектроники и телекоммуникаций и, конечно, ядерные бомбы. Мы прошли долгий путь. Можно с уверенностью сказать, что 100 лет назад никто даже близко не мог предвидеть, какой будет современная физика.

Сегодня у нас есть гораздо более глубокое понимание физического мира, которое (по мнению многих) обеспечивает более стабильную платформу для футурологических спекуляций. Если забросить физика из прошлого на 50 лет вперед, в наше время, многое он поймет очень скоро, а если на 25 лет, то еще быстрее. Возможно, думать сегодня о том, что будет через 100 лет, не так уж и глупо.

В любом случае думать о физике в долгосрочной перспективе — совсем не значит строить точные прогнозы, как в бизнес-плане. Это не реальная цель. Это скорее полезное упражнение для тренировки воображения. Оно приводит нас к вопросам, которые могут дать ценные плоды. Каковы слабые места в нашем текущем понимании и практиках? Каковы пределы роста технологий и возможностей? В каких местах два этих вопроса могут пересекаться?
Эти изыскания ведут нас в двух основных направлениях.

Одно из них, в котором мы стремимся совершенствовать наше понимание основ, — это направление вглубь. Мы ищем скрытые связи между разными аспектами мира, которые кажутся разделенными: поверхностно разные силы — сила и вещество, материя и пространство-время, история и закон, информация и действия, разум и материя. Другое, в котором мы применяем наши знания, — это направление роста. Мы значительно расширим сенсориум человека.

Мы разработаем саморемонтирующиеся, самособирающиеся и самовоспроизводящиеся машины, они продолжат развитие титанических компьютеров и инженерных проектов. Продвинутые числовые и квантовые симуляции, дополняющие понимание материи, произведут революции в химии, медицине и материаловедении — подтолкнув тем самым эпоху квантового интеллекта. Художники и ученые будут работать вместе, облекая красоту в новые богатые формы.





Органы чувств людей далеко не совершенны. Рассмотрим, к примеру, цветовое зрение.

В то время как электромагнитные сигналы, поступающие в наши глаза, содержат непрерывный диапазон частот, а также поляризацию, то, что мы воспринимаем как «цвет», является грубым кодом, в котором сила спектра ужимается до трех пунктов, а поляризация игнорируется. Если сравнить это с нашим восприятием звука, где мы можем точно анализировать частоты и различать тоны в пределах аккорда, восприятие цвета будет бедным.

Кроме того, мы нечувствительны к частотам за пределами видимого спектра, включая ультрафиолетовые и инфракрасные. Многие животные видят гораздо лучше. Есть масса полезной информации о нашем окружении — не говоря уж о возможностях для визуализации данных и искусства — которая станет доступной, расширь мы спектр восприятия цветов.

Современная микроэлектроника предлагает любопытные возможности для доступа к этой информации. Используя соответствующие преобразования, мы можем закодировать ее в наших существующих каналах в виде своего рода индуцированной синестезии. Мы можем значительно расширить человеческий сенсориум, открыв двери восприятия.

Физики часто — и справедливо — любуются красотой своих концепций и уравнений. С другой стороны, люди — в большей степени визуальные существа. Будет плодотворно и весело использовать современные ресурсы обработки сигналов и компьютерные возможности для перевода этих прекрасных концепций и уравнений физики в новые формы искусства. Физики смогут демонстрировать красоту уравнений широкой публике, а люди смогут наслаждаться ею тоже. В будущем художники и ученые будут работать вместе, создавая новые шедевры чрезвычайной красоты.







Квантовая механика указывает нам в направлении невидимых богатств. Возможно, самый интересный квантовый эффект — это запутанность. Но запутанность весьма деликатный процесс, который сложно наблюдать, поэтому наше исследование этой центральной функции квантового пространства только начинается. Будут открыты новые источники для наблюдений, новые состояния материи. Измерение запутанности, использование запутанности — все это станет крупными ветвями физики.

Квантовые вычисления требуют тщательного управления запутанностью, а диагностика квантовых вычислений будет полагаться на методы измерения запутанности. Квантовые компьютеры, поддерживающие тысячи кубитов, станут реальными и полезными.

Искусственный интеллект предложит новые и странные возможности для жизни и разума. Личность, способная точно записывать свое состояние, может целенаправленно ввести циклы, чтобы пережить приятные эпизоды жизни снова, к примеру. Квантовый разум позволит переживать суперпозицию «взаимно противоречивых» состояний либо исследовать различные сценарии параллельно. Основываясь на обратимых вычислениях, такой разум сможет мысленно возвращаться в прошлое и перемножать прошлое и настоящее.

Кто знает, возможно, квантовое сознание поможет нам понять квантовую механику.