Карло Ровеллі ( 3 травня 1956) — італійський фізик-теоретик і письменник, який працював в Італії, США, а з 2000 року — у Франції. В даний час він також є почесним запрошеним дослідником в Інституті «Периметр» та основним членом Інституту філософії Ротмана Західного університету. Він працює в основному в галузі квантової гравітації та є засновником теорії петльової квантової гравітації. Він також працював в галузі історії та філософії науки. Ровеллі співпрацює з кількома італійськими газетами, зокрема з культурними доповненнями Corriere della Sera, Il Sole 24 Ore та La Repubblica. Його науково-популярна книга була вперше опублікована італійською мовою в 2014 році. Її перекладено 41 мовоюList of literary works by number of translations і продано понад мільйон примірників по всьому світу. У 2019 році журнал Foreign Policy включив його до списку 100 найвпливовіших світових мислителів.
Життя і кар'єра Карло Ровеллі народився у Вероні, Італія, 3 травня 1956 року. Він відвідував у Вероні. У 1970-х роках брав участь у студентських політичних рухах в італійських університетах. Він брав участь у створенні безкоштовних політичних радіостанцій у Болоньї та Radio Anguana у Вероні.Carlo Rovelli, «Fatti Nostri». У зв'язку з його політичною діяльністю його звинуватили, але пізніше звільнили, за інакомислення, пов'язане з книгою Fatti Nostri, яку він написав у співавторстві з , Мауріціо Торреальта та Клаудіо П'єрсанті.«Fatti Nostri», Bertani editore, 1977, (re-edited Rimini, Nda Press, 2007),
Ровеллі пов'язує виникнення у нього інтересу до теоретичної фізики з вживанням у той час ЛСД«Send us your questions for Carlo Rovelli», The Guardian, 5-3-2019. Retrieved 1-6-2023., розповідаючи про свій досвід: "Це був надзвичайно сильний досвід, який торкнувся мене також інтелектуально… Серед дивних явищ було відчуття зупинки часу. Щось відбувалося в моїй голові, але годинник не йшов вперед; плин часу більше не йшов… І я подумав: «Ну, це хімічна речовина, яка змінює речі в моєму мозку. Але як я можу знати, що звичайне сприйняття правильне, а це неправильне? Якщо ці два способи сприйняття настільки різні, як можна визначити, який з них правильний?»
У 1981 році Ровеллі отримав ступінь бакалавра/магістра фізики в Болонському університеті, а в 1986 році — ступінь доктора філософії в Університеті Падуї, Італія. Ровеллі відмовився від військової служби, яка на той час була обов'язковою в Італії, і тому був ненадовго затриманий під вартою у 1977 році.Carlo Rovelli, «Cos'è il tempo? Cos'è lo spazio?». Він займав постдокторські посади в Римському університеті, Міжнародній школі передових досліджень у Трієсті та Єльському університеті. Ровеллі був викладачем Піттсбурзького університету з 1990 по 2000 рік, де він також працював на факультеті історії та філософії науки. З 2000 року він є професором у Центрі фізичної теорії де Люміні у Франції.-
Основні внески
Петльова квантова гравітація У 1988 році Ровеллі, Лі Смолін і представили теорію квантової гравітації, яка називається петльовою квантовою гравітацією. У 1995 році Ровеллі та Смолін отримали основу станів квантової гравітації, позначену спіновими мережами Пенроуза, і використовуючи цю основу, вони змогли показати, що теорія передбачає квантування площі та об'єму. Цей результат вказує на існування дискретної структури простору в дуже малому масштабі. У 1997 році Ровеллі та Майкл Рейзенбергер представили формулювання теорії «суми за поверхнями», яка з тих пір еволюціонувала в коваріантну версію петльової квантової гравітації під назвою «». У 2008 році у співпраці з Джонатаном Енглом і Роберто Перейрою він представив амплітуду вершини «», яка є основою поточного визначення коваріантної динаміки петельової квантової гравітації. Петльова теорія на теперішній час вважається кандидатом на квантову теорію гравітації. Вона має застосування в квантовій космології, космології спінової піни та квантовій фізиці чорних дір.
Фізика без часу У своїй книзі «Квантова гравітація» 2004 року Ровеллі розробив формулювання класичної та квантової механіки, яка не містить прямого посилання на . Перший крок до теорії квантової гравітації без змінної часу описується . Позачасовий формалізм використовується для опису світу в режимах, де не можна нехтувати квантовими властивостями гравітаційного поля. Причиною тому є те, що сама квантова флуктуація простору-часу робить поняття часу непридатним для запису фізичних законів у звичайній формі законів еволюції в часі.
Ця позиція привела його до розгляду наступної проблеми: якщо час не є частиною фундаментальної теорії світу, то як саме виникає час? У 1993 році, у співпраці з Аленом Конном, Ровеллі запропонував рішення цієї проблеми під назвою гіпотеза теплового часу. Відповідно до цієї гіпотези, час виникає лише в термодинамічному або статистичному контексті. Якщо це вірно, плин часу не є фундаментальним, оскільки походить від неповноти знань. Подібні висновки були зроблені раніше в контексті нерівноважної статистичної механіки, зокрема в роботі та в моделях Калдейри-Леггетта, які використовуються в .
Реляційна квантова механіка У 1994 році Ровеллі запровадив реляційну інтерпретацію квантової механіки, яка ґрунтується на ідеї, що квантовий стан системи завжди слід інтерпретувати відносно іншої фізичної системи (подібно до того, як «швидкість об'єкта» завжди є відносною щодо іншого об'єкта, у класичному розумінні механіки).«Relational Quantum Mechanics» The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Winter 2021 Edition). Цю ідею детально розвинули й проаналізували і . Серед інших важливих наслідків реляційна квантова механіка пропонує розв'язок парадоксу ЕПР, який не порушує локальності. Основну ідею реляційної квантової механіки Ровеллі висловив у популярній книзі «Гельголанд».
Відносна інформація Ровеллі посів друге місце на конкурсі FQXi 2013 року «It From Bit or Bit From It?» з есе про «відносну інформацію». У його статті «Відносна інформація у основі фізики» обговорюється, що «Шеннонове поняття відносної інформації між двома фізичними системами може функціонувати як основа для статистичної та квантової механіки, не посилаючись на суб'єктивізм чи ідеалізм. . . [Цей підхід може] представляти ключовий відсутній елемент у основі натуралістичної картини світу».Carlo Rovelli, Relative information at the foundation of physics (Marseille, CPT & Toulon U.). October 31, 2013. 3 pp.; Published in «It from Bit or Bit from It? On Physics and information», A Aguirre, B Foster and Z Merali eds., 79-86 (Springer 2015)- Carlo Rovelli, Relative information at the foundation of physics, Arxiv.org. Retrieved 2019-10-01. У 2017 році Ровеллі продовжив обговорення теми відносної інформації, написавши, що:У природі змінні не є незалежними; наприклад, у будь-якого магніту два кінці мають протилежні полярності. Знання одного означає знання іншого. Отже, ми можемо сказати, що кожен кінець «має інформацію» про інший. У цьому немає нічого, пов'язаного з мисленням; це лише спосіб сказати, що існує необхідний зв'язок між полярностями двох сторін. Ми говоримо, що існує «відносна інформація» між двома системами щоразу, коли стан однієї системи обмежено станом іншої. У цьому точному розумінні можна сказати, що фізичні системи мають інформацію одна про одну, і розуму не потрібно грати жодної ролі в цьому процесі. Така «відносна інформація» є всюдисущою в природі: колір світла несе інформацію про об'єкт, від якого світло відбивається; вірус має інформацію про клітину, до якої він може прикріпитися, а нейрони мають інформацію один про одного. Оскільки світ — це зв'язаний клубок взаємодіючих подій, він насичений відносною інформацією. Коли ця інформація використовується для виживання, інтенсивно опрацьовується нашим мозком і може бути закодована мовою, зрозумілою спільноті, вона стає ментальною та набуває семантичної ваги, яку ми зазвичай приписуємо поняттю інформації. Але основний інгредієнт знаходиться там, у фізичному світі: фізична кореляція між різними змінними. Фізичний світ — це не набір самозаглиблених істот, які роблять свої егоїстичні вчинки. Це щільно переплетена мережа відносної інформації, де стан кожної сутності відображає стан якоїсь іншої сутності. Ми розуміємо фізичні, хімічні, біологічні, соціальні, політичні, астрофізичні та космологічні системи в термінах цих мереж відносин, а не в термінах індивідуальної поведінки. Відносна фізична інформація є потужною базовою концепцією для опису світу. Більш фундаментальною, ніж «енергія», «матерія» або навіть «сутність».«What scientific term or concept ought to be more widely known? — Relative Information», Edge.org, 2017. Retrieved 13-9-2019
Історія та філософія науки
Ровеллі написав книгу про грецького філософа Анаксімандра, яка була видана у Франції, Італії, СШАCarlo Rovelli, Anaximandre de Millet, ou la naissance de la science, Dunod, 2009; Che cos'è la scienza. La rivoluzione di Anassimandro, Mondadori Università, 2011; Carlo Rovelli, The first scientist. Anaximander and his legacy, Westholme Publishing, 2011. та Бразилії. У книзі аналізуються основні аспекти наукового мислення та формулюються погляди Ровеллі на науку. Анаксимандр представлений у книзі як головний ініціатор наукового мислення.
Для Ровеллі наука — це безперервний процес дослідження нових можливих поглядів на світ;Anaximandre de Millet, ou la naissance de la science, pg. 180. цей процесс відбувається через «повстання вивченного», яке завжди будує та спирається на попередні знання, але в той же час постійно ставить під сумнів аспекти цього отриманого знання.Anaximandre de Millet, ou la naissance de la science, pg. 75. Таким чином, основою науки є не певність, а навпаки, радикальна невпевненість щодо наших власних знань або, що рівнозначно, чітке усвідомлення ступеня нашого незнання.
Релігійні погляди Ровеллі називає себе «спокійним атеїстом».There Are Places in the World Where Rules Are Less Important Than Kindness, Penguin Random House, 2020 Він обговорював свої релігійні погляди в кількох статтях і в книзі про Анаксимандра. Ровеллі стверджує, що конфлікт між раціональним/науковим мисленням і структурованою релігією може знаходити періоди перемир'я («немає суперечності між розв'язанням рівнянь Максвелла та вірою в те, що Бог створив Небо і Землю»),The First Scientist, pg. 153. але в кінцевому підсумку цей конфлікт неможливо розв'язати, оскільки (більшість) релігій вимагають прийняття деяких безсумнівних істин, тоді як наукове мислення ґрунтується на безперервному сумніві щодо будь-якої істини. Таким чином, для Ровеллі, джерело конфлікту не в тому, щоб наука давала відповідіВсесвіт для Ровеллі сповнений таємниць і є джерелом благоговіння та емоційале, навпаки, джерелом конфлікту є визнання нашого незнання як основи науки, що суперечить претензіям релігій бути сховищами певних знань.
Участь у політиці, пацифізм і суперечки