Александр Никонов. Венец творения в интерьере мироздания

   Набор физических констант в новорожденной вселенной может быть любым. Но если он таков, что в этой вселенной не образуются даже атомы, звезды в такой вселенной не зажгутся и, соответственно, не будет черных дыр. И значит, такая вселенная окажется бесплодной. Род вселенных она не продолжит. А вселенные с подходящим набором «цифр» размножатся потом через черные дыры. Так растет число «правильных» вселенных, в которых горят звезды, а значит, из них получаются черные дыры и попутно возникает жизнь вокруг звезд на планетах.
   Роль биологических мутаций во вселенных играет изменение физических констант. Вот такой вселенский отбор…
   В общем, все красиво в теории множественных вселенных, однако есть в ней одно «но».
   Это «но» довольно ясно выразил один из астрономов: «Гипотеза о множественности Вселенных довольно умозрительна. С таким же успехом можно было поручить сотворение мира Господу Богу! В обоих случаях, пытаясь разгадать тайну мироздания, мы просто достаем из-под полы козырь, который не имеет ничего общего с серьезной наукой».
   Что он имел в виду? А то, что наука в данном случае нагородила гипотезу, принципиально непроверяемую. До сих пор самым убойным аргументом науки против церкви был следующий: гипотеза Бога принципиально непроверяема, недоказуема. И церковники с ними соглашались: да, мол, недоказуема, ее надо принимать на веру, хочешь – принимаешь, не хочешь – нет.
   И вот теперь непроверяемую гипотезу выдвинули сами физики и астрономы! Поскольку все иные вселенные лежат для нас за горизонтом событий, мы не только не можем узнать, что в них происходит, но и не можем даже проверить, существуют ли они или это наша голая придумка! Ведь все эти вселенные лежат вне нашего времени и пространства, ибо время, пространство и движущаяся в них материя и есть Вселенная. А другие вселенные отделены от нас бездной несуществования.
   Впрочем, у науки и на это есть свой джокер. Его подсказал некто Гёдель – математик. О его поистине великой теореме мы поговорим позже. А пока скажем бегло, что если доказательство некоего положения в рамках существующей теории невозможно, значит, нужно выйти за рамки теории. Будем ждать появления более общих физических моделей.

Часть 2
Миром правят пустота и неопределенность

   Гаусс
 
   Долго думал, в какое книжкино место вставить рассказ о… Даже не знаю, как это назвать. Ну, скажем так: о некоторых общих принципах построения мироздания и механизмах эволюции. Почему бы не сюда? Начнем, помолясь… А то не могу я уже слушать пошлые дежурные фразы типа «от судьбы не уйдешь», «на самом деле это не так», «душа бессмертна», «для всех так будет лучше» и прочую чепухню. Потому что физика прошлого века показала, что предопределенности нет, истина противоречива, объективная реальность порой расходится со здравым смыслом, а для всех хорошо не будет никогда и нигде, даже в раю. Итак…

Глава 4
Крах здравого смысла

   Физика XX века подарила гносеологии и философии немало новых принципов… Хм, недурственное начало для популярного изложения. Попробуем еще раз, проще и доступнее.
   Мир, в котором жили наши предки всего сто лет назад, и мир сегодняшний – это два совершенно разных мира. За сто лет представления цивилизации о мире изменились настолько, что даже представить себе сложно. Но мы попытаемся. «За мной, читатель!» – как писал кто-то, чью фамилию мне запомнить не удалось.
   Замечен любопытный феномен: новейшие принципы, открытые наукой, постепенно овладевают массами и даже проникают в быт, в человеческие отношения. То, что когда-то было новым и потому малоизвестным, исподволь становится общеизвестным, банальным, пошлым («ну кто же этого не знает!»), становится частью фольклора. А потом и вовсе перемещается в область предрассудков («батенька, это уже устарело! нынче новые взгляды»).
   … Земля, стоявшая когда-то на трех китах, сначала стала круглой, а вокруг нее, как центра мироздания, продолжали вращаться Солнце, звезды и планеты. Потом произошла «смена караула» – Земля стала крутиться вокруг Солнца, которое приобрело статус центра мира. Затем уже и Солнце было разжаловано, превратилось в желтого карлика и переместилось из центра мира на провинциальный край галактики. Теперь о том, что Земля не плоская и крутится вокруг Солнца, знают практически все. Это маленькая иллюстрация проникновения знаний из астрономии в широкие слои населения.
   … Подсознание и либидо – термины из теории психоанализа – с помощью голливудских фильмов также переместились в широкие массы. И ста лет не прошло, а ими уже оперируют все кому не лень, часто поминая всуе и не к месту.
   … Также, кстати, как не к месту порой вворачивают фразу про гены – «да это у них просто в генах заложено!..» Как правило, при этом имеются в виду признаки, по наследству вовсе не передающиеся. Например, лень. Или загадочная русская соборность. Просто современный фольклор, биологам не стоит нервничать.
   … А уж о растасканности теории относительности имени старика Эйнштейна и говорить не хочу! «Все относительно, старик…» Мир потихоньку меняется, становясь все более относительным, – вслед за теорией относительности, проникающей в широкие слои. Вот тут – стоп!
   «Мир становится все более относительным» – это очень важное замечание, которое нужно тщательно прожевать, быстро проглотить и хорошенечко усвоить. Чем и займемся…
   Галилей был первым, кто начал убивать Абсолют. Он первым убил абсолютность равномерного движения. Грохнул, не постеснявшись. До него полагали: для того чтобы тело двигалось, к нему нужно постоянно прикладывать силу, иначе оно остановится. Галилей показал, что это не так. Равномерное прямолинейное движение с точки зрения физики ничем, оказывается, не отличается от состояния покоя. Все дело в системе отсчета. Всегда найдется система координат, относительно которой равномерно и прямолинейно движущееся тело можно считать покоящимся. Оно и будет покоящимся – относительно этой системы.
   В вагоне поезда сидит человек. Поезд едет с немыслимой скоростью 40 км/час, как все наши электрички. Спрашивается: с какой скоростью перемещается человек?
   Отвечается: вопрос некорректно поставлен. Потому что не уточнено, относительно чего мы меряем скорость человека. Если относительно поезда, то скорость человека равна нулю, потому что он сидит. Если относительно земли, то 40 км/час. А если относительно Солнца или Луны, то… из условий задачи этого узнать невозможно.
   Но с какой скоростью движется человек на самом деле?
   Поскольку задачка простая, любой, кто учился в современной школе, знает, что и этот вопрос не имеет смысла: никакого «самого дела» нет. И оба ответа – ноль и сорок – одинаково верны. Но в более сложных случаях эта очевидность уже не кажется столь очевидной, пардон за каламбур. Например, в электродинамике.
   Следующий выстрел сделали в сторону Абсолюта Максвелл и вся та физическая гоп-компания, которая занималась электромагнетизмом. С увлечением изучая новую для себя область – электричество, физики вдруг столкнулись с тем, что электродинамика входит в очевидное противоречие с хорошо изученной и привычной им механикой. Еще в 1837 году, когда Европа приходила в себя после наполеоновских войн, великий Гаусс (тот самый, чье распределение) обратил внимание на то, что силы, действующие на равномерно движущиеся заряды, оказывается, зависят от «точки зрения», то есть от системы координат, в которой находится наблюдатель. И в зависимости от перемены точки зрения могут меняться на противоположные: одноименные движущиеся заряды должны отталкиваться кулоновскими силами, а если рассматривать эти движущиеся заряды «с другой стороны» – как элементарные токи, то проводники с однонаправленными токами должны притягиваться. Так что же будет «на самом деле»? Весь XIX век лучшие умы бились с этим противоречием, но так его и не разрешили, пока не появилась теория относительности Эйнштейна.
   Широкая публика, далекая от проблем электромагнетизма, особого внимания на опыты с электричеством не обратила, удовлетворившись лампочкой Ильича и появлением трамвая и оставив физикам решать вопросы – «есть» или «нет» оно «на самом деле». А вот мимо чисто теоретических изысканий Эйнштейна общественное мнение и газетчики уже пройти не могли. Именно Эйнштейн сделал последний, контрольный выстрел в Абсолют. Все популярные газеты начала XX века писали о теории относительности. Потому что она попирала все представления о здравом смысле.
   По Эйнштейну, в зависимости от системы отсчета два события – событие А и событие В – могли произойти либо одновременно, либо нет. Причем неодновременность также зависела от системы отсчета: в одной из систем событие А случалось раньше события В, в другой происходило наоборот – сначала случалось В, потом А. Сначала падал Ленский, потом стрелял Онегин.
   Размеры тел, масса тел и самоё течение времени – все, оказалось, зависит от точки зрения – выбранной системы отсчета, а также скорости одной системы координат относительно другой. И теория Эйнштейна была не окончательным ударом по здравому смыслу, который физики начали убивать вслед за Абсолютом. Потому что за теорией относительности появилась квантовая механика, которая оперировала уже совсем непредставимыми объектами.
   Его величество здравый смысл тоже оказался относительным! Он работал только в макромире, при небольших скоростях и небольшой гравитации. Выяснилось, что человеческий здравый смысл был просто-напросто «логикой твердых тел» – обобщением накопленного в земных условиях опыта. В «неземных» же условиях опыт давал другие, непривычные результаты, что вызывало резонное неприятие и казалось противоречащим здравому смыслу. Пардон, не казалось, а именно им и было! Здравый смысл имеет весьма ограниченную область применения, увы. Как всякая функция.
   После Эйнштейна относительность стала буквально притчей во языцех. Она проникла из науки в бытовой фольклор, в мораль. И даже в экономику. Если раньше абсолютной мерой ценности в экономических отношениях было золото, то теперь золото потеряло эту роль. Ныне деньги не имеют золотого содержания, как раньше, и ценность (курс) одной валюты определяется относительно других мировых валют, которые образуют единую мировую сеть валют. По этой сети периодически бегут волны экономических потрясений и кризисов. И в зависимости от того, какую систему отсчета (валюту) вы выберете, волны эти будут для вас больше, или меньше, или незаметны совсем…
   Короче говоря, с начала XX века человечество стало постепенно привыкать к относительности своих представлений о мире, понимать, что картина мира (истина) зависит от системы координат (точки зрения). К середине – концу века относительность эта проникла даже в политику в виде плюрализма и толерантности. И наверняка в немалой степени помог этому процессу Гёдель со своей знаменитой теоремой…

Глава 5
Сочетание несочетаемых

   Великий австрийский математик Гёдель в 1931 году доказал теорему о неполноте. Строго математически звучит она так: «При определенных условиях относительно фундаментальной пары ‹L, T› не существует такой дедуктивной системы ‹Р, Р, d› над L, которая была бы одновременно полна и непротиворечива относительно ‹L, T›». Смешно, правда?
   Чтобы было более понятно, можно переформулировать иначе: «В любом языке существуют истинные, но недоказуемые утверждения».
   А если уж совсем по-простому, что называется, шершавым языком плаката, то так: в рамках любой теории всегда существуют неопределимые понятия, на которых строятся недоказуемые предположения (аксиомы). А уж с помощью аксиом дальше громоздится собственно теория – доказываются теоремы, леммы…
   Аксиомы, в принципе, можно доказать, а неопределимые понятия определить, но для этого нужно покинуть рамки данной теории, ее понятийной системы и выйти в надсистему, то есть в систему более общую. А поскольку самой общей системой понятий является язык, то… людям, у которых разные вкусы (к мировоззрениям, например) и которые, соответственно, придерживаются разной аксиоматики, никогда не удастся договориться об общей теории для всех. Потому что они говорят на языке. То есть пользуются самой общей системой понятий, «общее» не бывает. Поэтому никогда не придут к общему знаменателю. Ибо в основе любого мировоззрения лежат недоказуемые предположения – например, о том, что Бог есть (нет), или что параллельные прямые пересекаются (не пересекаются), или что во всем виноваты евреи (не виноваты)… Предположения эти выбираются человеком в зависимости от личного вкуса, который формируется воспитанием на базе заданных генами склонностей и уровня интеллекта.
   Собственно, для человека разумного теорема Гёделя, блестяще им доказанная математически, доказательств вовсе и не требует. Она и так ясна! Постоянно задавая один и тот же вопрос, – например, «а почему?» или «а что?» – мы уже через три-пять шагов упремся в самые общие и потому неопределяемые понятия: в материю, в реальность, в некие самые общие предположения, принимаемые на веру…
   «Что такое вода?» – «Жидкость, сынок». – «А что такое жидкость?» – «Одно из состояний вещества, сынок». – «А что такое вещество?» – «Ну-у… Это материя. Это все, что нас окружает, сынок». – «А что такое материя?» – «Пошел ты на хрен, сынок…»
   Есть вещи, принимаемые только на веру, понимаемые только из опыта, объяснить которые нечем.
   Поэтому у разных людей – разные истины. Миропонимание всегда субъективно (мыслят только субъекты, а не объекты), и оно зависит от случайных факторов жизни – от попавшихся или не попавшихся в детстве книг, характера, психологического типа, родовых травм, влияния семьи…
   Мировоззрение больше зависит от зрения, чем от мира – вот такой парадокс.
   Поэтому совершенно разные миры отражаются в головах людей. Согласиться друг с другом во всем люди не могут в принципе. Но поскольку существовать вместе как-то надо, людям приходится идти на компромиссы и договариваться. И раз Абсолютной Истины не существует, отпадает нужда нести ее слепцам силой. Передовая политическая мысль в развитых странах пришла к выводу: раз все относительно и все правы (или неправы – это одно и то же), значит, воевать за Истину бессмысленно. Пущай будет плюрализм. А те граждане, партии и государства, которые этого еще не поняли, психологически находятся на уровне средневековых крестовых походов – в романтической юности человечества. Тем и опасны романтики – и в политике, и в быту.
   … Между прочим, теорема относительности и теорема Гёделя – еще не все, что подвинуло человечество к толерантности. (Толерантность – это синоним слова «терпимость», если кто не знает. Запомните на всякий случай, это слово будет звучать в мире все чаще и чаще.) В этом же направлении сработали такие великие открытия физики, как принцип дополнительности и принцип Гейзенберга. Они столь необыкновенны, что трудно даже сказать, чисто физические это принципы или уже философские. Начну по порядку.
   … После теории относительности очередным ударом по здравому смыслу оказалась квантовая механика. Когда был открыт корпускулярно-волновой дуализм, не только физикам, но и философам пришлось долго чесать затылки. Выяснилось: частица в микромире ведет себя как волна, а волна – как частица. В микромире нет частиц и нет волн, а есть волночастицы. Вы столько раз слышали про это, вы так давно учили это в школе, что, возможно, значимость этого открытия ускользнула от вашего взора. Но сейчас вдумайтесь и удивитесь тому, чему безмерно удивились философы: частично-волновой дуализм стер границу между объектом и процессом.
   Объект – это некое материальное тело. Объект, как правило, имеет массу, находится в какой-то точке или объеме пространства. В объект всегда можно ткнуть пальцем и сказать, как пелевинский Чапаев про лошадь: «Да вот же она, Петька!»
   Процесс – это движение. Если Солнце – это объект, то излучение Солнцем электромагнитных волн – это процесс. Велосипед – объект. Езда на велосипеде – процесс. Кровь – это объект. Движение крови в организме – процесс. Пружина – объект. Колебания пружины – волновой процесс.
   Волна – это в чистом виде процесс. Процесс колебания мелких частичек среды, по которой, собственно, и бежит волна. И в этом смысле волна – в определенной степени иллюзия! Молекулы и массы воды в море синхронно и ритмично движутся вверх-вниз, создавая иллюзию бегущей по горизонтали волны. «На самом же деле» частички воды никуда не бегут, просто колеблются на месте по вертикали, но поскольку движение их ритмично согласовано, то кажется, что массы воды бегут из моря к берегу… Я не зря взял «на самом деле» в кавычки. Мы же с вами помним, что никакого «самого дела» нет. И поэтому волны есть! Можно считать их кажимостью, а можно – реальностью. На вкус и на цвет, как говорится, товарищей нет. Но если вы профессионально занимаетесь физикой волновых процессов, удобнее считать волны существующими. Да и трудно посчитать несуществующей волну, которая сбивает с ног, лупит камнями по ногам и норовит утащить вас в море!
   … Слушайте, я вас не очень запутал? Ладно, больше не буду…
   Итак, процесс – это движение объектов.
   Объект – это не процесс, а процесс – это не объект. Все вроде бы ясно.
   И вдруг выясняется, что в микромире объект – это процесс, а процесс – это объект. Электрон, который объект, одновременно и волна, которая процесс. Как такое можно понять?
   Объект – материя. Процесс – движение материи. Дуализм весьма прозрачно намекнул философам, что материя и движение находятся в очень близком родстве. Материя может существовать только в движении. А поскольку для движения «нужно место», то, по всей видимости, материя, движение и пространство – всего лишь три проявления, три ипостаси чего-то одного, как реверс, аверс и ребро – три проявления одной монеты. Чего же?… Ой, придумайте название сами, вы же умные ребята. А когда к названию привыкнете, возникнет иллюзия понимания. Обозвать предмет или явление – сделать первый шаг к его пониманию…
   Короче говоря, принцип совмещения несовместимого в науке назвали принципом дополнительности. Принцип дополнительности – это когда одну реальность описывают две взаимоисключающие теории. И обе дают верные результаты. Мир оказался глубже человеческой логики. Но логика оказалась хитрее… Иногда нужно рассматривать свет как электромагнитную волну, а иногда как частицы – фотоны. В зависимости от условий эксперимента. И от того, какой результат вы хотите получить.
   Принцип дополнительности работает не только в физике. Он работает во многих науках. В психологии, например, можно использовать модель Фрейда, который считал, что все беды в нас от нереализованной сексуальности – это называется психоанализ. А можно использовать активный анализ. Аможно гештальт-анализ. Аможно хаббардовскую дианетику. Или метод регрессии. Или… Неважно, какую теорию, объясняющую человеческое поведение, вы используете, важен результат, который вы хотите получить. Потому что главное в психологической теории – не объяснение, почему человек поступает так или иначе, а практический результат – удалось вам добиться от клиента положительной динамики или нет. Теории могут противоречить друг другу. Главное – результат. Есть результат – теорию можно считать правильной (или «истинной», в зависимости от вашего вкуса к словам). А ошибочной теорией называется та, которая результатов не дает.
   В XX веке ученые поняли, что они – не искатели Истины, а просто производители информационных моделей. Модели меняются, постоянно уточняются, а животные человеческие потребности, для удовлетворения которых строятся эти модели, остаются. Модель электромагнетизма позволила осветить дома электролампочками и облегчить труд с помощью электромоторов. А также создать системы связи и телевидение с «мыльными» сериалами, над которыми любят поплакать женщины среднего возраста с неудавшейся судьбой… Психологические модели позволяют зарабатывать психотерапевтам… Модели поведения упругих тел (сопромат) позволяют строить дома, в которых наше животное тело укрывается от непогоды…
   Впрочем, о животных потребностях чуть ниже, а сейчас еще о двух принципах, важных для понимания мироздания – принципе неопределенности и принципе нормального распределения.

Глава 6
Очень неопределенный принцип

   Принцип неопределенности открыл немецкий физик Вернер Гейзенберг, поэтому иногда этот принцип еще называют принципом Гейзенберга. И справедливо! Это, наверное, самое великое открытие человечества. Вот что он гласит:

Δχ · Δp_χ = ħ

   Как видите, очень простая в написании формулка. Простая, как все гениальное. «Аш с черточкой» – это постоянная Планка, равная 6,626·10-³⁴ Дж с. «Дельта икс» – это неопределенность координаты элементарной частицы. «Дельта пэ» – неопределенность импульса частицы. Треугольный значок «дельта», собственно, и обозначает «неопределенность». Неопределенность – это неизвестность в самом прямом смысле этого слова. Поймите сказанное! Неизвестность введена физиками в формулы, описывающие наш мир. Потому что неизвестность имманентно присуща нашему миру. Неизвестность – один из принципов построения мира.
   Формула Гейзенберга говорит, что мы не можем одновременно знать точную координату частицы и ее скорость (импульс, то есть произведение скорости на массу). Но зато мы можем варьировать свое незнание, предпочесть, что нам знать важнее – скорость или координату! Посмотрите внимательно на формулу – если мы каким-то образом точно узнаем местоположение частицы в пространстве (неопределенность координаты будет стремиться к нулю), то «дельта пэ» в этом случае будет стремиться к бесконечности, ведь их произведение – постоянная величина. Постоянная Планка.
   Первый вывод: в микромире нет траекторий, по которым движутся частицы. Потому что частицы «размазаны» в пространстве. Формула, описывающая это размазанное поведение частицы, называется волновой функцией. Волновая функция показывает, с какой вероятностью мы можем обнаружить частицу в данном конкретном месте. Волновая функция по сути описывает не частицу, а «размазанную вероятность».
   … Здесь вот что очень важно понять: у нас нет точной информации о частице не потому, что мы еще не изучили чего-то, а потому, что этой информации нет в самой структуре материи! Частица «сама не знает», где она и что с ней. В микромире нельзя ничего предсказать заранее, можно лишь вычислить вероятность наступления того или иного события.
   Мир состоит из непредсказуемых кирпичиков-частичек. И поэтому мир непредсказуем. Не фатален. Случайностей. Флуктуация лежит в основе мира.
   Но если мир случаен в своей основе, почему тогда существуют физические законы? Законы Ньютона… Закон Кулона… Второе начало термодинамики? Закон Ома? Закон всемирного тяготения? Законы газовой динамики? Почему они выполняются не от случая к случаю, а всегда? Где же непредсказуемость?
   Она в микромире.
   А в макромире поведение массивных тел, состоящих из триллионов частиц, в простых случаях взаимодействия вполне предсказуемо. Почему? Да потому, что в микромире вероятность наступления разных событий разная. Волновая функция говорит: вероятность обнаружить частицу тут, а не там составляет, скажем, 90 %. Или, что то же самое, 90 % всех частиц будут находиться тут, а не там.
   Это значит, что процесс с огромным числом частиц пойдет именно в том направлении, в каком движется большинство из них. Именно неравномерность распределения вероятности создает направленные процессы. Направленные, значит, необратимые. Необратимые процессы создают иллюзию стрелы физического времени, которое, как известно, необратимо. Но необратимо не само время, разумеется («отдельно» времени не существует), необратимы просто проходящие в пространстве физические процессы. Человек старится, египетские пирамиды разрушаются, Солнце когда-нибудь погаснет.
   Тем не менее все равно существует некая отличная от нуля вероятность, что чайник, поставленный на плиту, вместо того чтобы вскипеть, замерзнет. Однако она столь исчезающе мала, что практически можно сказать: Второе начало термодинамики никогда не нарушается – тепло всегда передается от более нагретых тел к менее нагретым. Хотя теоретически, конечно, все физические законы носят статистический характер. То есть вдруг могут и не исполниться на секундочку. Но скорее вы выиграете в лотерею сотню миллиардов долларов, даже не купив лотерейного билета, чем кирпич вдруг, вместо того чтобы упасть вниз, полетит вверх.
   Ага! – скажете вы. Значит, макромир все-таки предсказуем! А ты говорил, что мир не фатален!
   Отвечаю. Я не зря написал «в макромире поведение массивных тел, состоящих из триллионов частиц, в простых случаях взаимодействия вполне предсказуемо». У меня был сильный соблазн облегчить фразу, выкинув «в простых случаях взаимодействия». Но я не стал этого делать. Потому что физические законы – это идеальные модели, которые работают идеально только в идеальных условиях. Это раз. И два – в случаях реальных, сложных, многофакторных взаимодействий многих тел, полей и явлений предсказать что-либо бывает весьма затруднительно. Кто-нибудь с точностью до 100 % предсказывал погоду или цены на нефть? То-то же.