Для сравнения опять приведем слова ученого-физика.
Поэт сказал однажды: "Весь мир в бокале вина". Мы, вероятно, никогда не поймем, какой смысл он в это вкладывал, ведь поэты пишут не для того, чтобы быть понятыми. Но бесспорно, что, внимательно взглянув в бокал вина, мы поистине откроем целый мир. В нем и физические явления (искрящаяся жидкость, испарение, меняющееся в зависимости от погоды и вашего дыхания, блеск стекла) и атомы (о которых нам говорит уже наше воображение). Стекло - это очищенная горная порода; в его составе кроются секреты возраста Вселенной и развития звезд. А из какого удивительного набора реактивов состоит это вино! Как они возникли? Там есть закваска, ферменты, вытяжки и разные другие продукты. Ведь в вине скрывается большое обобщение: вся жизнь есть брожение... Сколько жизни в этом кларете, если он навязывает нашему сознанию свой дух, если мы должны быть столь осторожны с ним! Наш ограниченный ум для удобства делит этот бокал вина на части: физику, биологию, геологию, астрономию, психологию и т.д., но ведь природа на самом деле никакого деления не знает! (Фейнмановские лекции по физике, вып.1, М., Мир, 1977, с.71)
Представления о строении микромира, аналогичные восточным, сохранились в оккультизме, где они часто сочетаются с уже устаревшими естественнонаучными взглядами. В то же время, с символической (психологической) точки зрения такие построения содержат рациональное зерно. По этому поводу в "Тайной доктрине" Е.П. Блаватской и книгах ее многочисленных последователей, наряду с изложением теософских идей, цитируются высказывания выдающихся ученых. Повторим цитату из "Сознания атома" Алисы Бейли.
Я не верю, что материя инертна и действует только под воздействием внешней силы. Мне кажется, что любой атом обладает определенным количеством примитивного разума. Посмотрите, сколькими тысячами способов соединяется атом водорода с атомами других элементов, образуя при этом самые различные вещества. Неужели вы хотите сказать, что они делают это неразумно? Атомы приобретают в гармоничном и полезном отношении красивые или интересные формы и цвета или издают прекрасные ароматы, как бы выражая свое удовлетворение... соединенные вместе в определенные формы, атомы составляют животных низшего порядка. И, в конце концов, они объединяются в человеке, который представляет собой разум всех атомов.
- Но откуда же появляется эта разумность?
- От какой-то силы, которая гораздо больше нашей.
- Так значит вы верите в разумного Создателя, в Бога?
- Конечно. Существование такого Бога, с моей точки зрения, вполне может быть доказано химией (из интервью Т. Эдисона).
Разумеется, в оккультных и алхимических доктринах речь идет не о личном Боге, а о мировой душе (anima mundi).
Полезно также провести некоторые параллели с современной психологией. В "эзотерической" психологии (см, напр., А.И. Зеличенко, Психология духовности, М., 1996) четырем первоэлементам сопоставляются типы психологических состояний: земле - тяжелые, вязкие, навязчивые состояния; воде - плавные, текучие состояния; воздуху - состояния парения, свободного, легкого творчества (но и хаотичность, беспорядочность); огню - состояние интуитивного прозрения, мистического озарения, экстаза.
В соционике (науке о классификации психологических типов человека) четырем юнговским психологическим функциям (логика, эмоциональность, сенсорика, интуиция) сопоставляются четыре "физических" понятия - материя, энергия, пространство и время (см., напр., Е. Филатова, Соционика для вас, Новосибирск, 1994).
В схеме "мироздания", которую объяснял своим ученикам Г. Гурджиев (см. П.Д. Успенский, "В поисках чудесного"), все возможные состояния материи и духа (начиная с металлов и минералов и кончая людьми различного духовного уровня и Богом-абсолютом) связываются с различными частотами вибраций типами "водорода", "углерода", "азота", "кислорода" (эти термины употребляются не в традиционном физико-химическом смысле). Само понятие атома у Гурджиева, как и обычно в оккультной литературе, также существенно отличается от естественнонаучного:
Под атомом какого-то вещества понимается мельчайшее количество этого вещества, которое сохраняет все его химические, космические (!) и психические (!) свойства. Ибо помимо своих космических свойств любое вещество обладает также психическими свойствами, т.е. некоторой степенью разумности (!). Поэтому понятие "атом" относится не только к элементам, но и ко всем сложным формам материи, выполняющим определенные функции во вселенной или жизни человека. Существует атом воды, атом воздуха (атмосферного, пригодного для дыхания человека), атом хлеба, мяса, и т.д. (П. Успенский, цит. соч., с. 204).
Разумеется, сопоставлять такие взгляды с физическими и химическими, мягко говоря, затруднительно. В то же время, представителям естественнонаучного мировоззрения, вероятно, полезно узнать, что достаточное количество людей в XX веке придерживались и придерживаются аналогичных взглядов, причем в некоторых отношениях подобный подход демонстрирует свою высокую практическую эффективность - так же, как и тибетская медицина, гомеопатия, и пр. Все это заставляет еще раз задуматься о том, является ли практика критерием (научной) истины (см. главу 5). В действительности в подобных схемах, как и в средневековой алхимии, физическая и химическая терминология используется скорее для описания психологии человека, от которой никуда не уйти.
В таком настроении Ульрих раскрыл свою работу, прерванную много недель и даже месяцев назад, и взгляд его тут же упал на то место с гидродинамическими уравнениями, дальше которого он не пошел. Он смутно помнил, что стал думать о Клариссе, когда на примере трех главных состояний воды попытался продемонстрировать новую математическую возможность; и Кларисса отвлекла его тогда от этого. Но порой память восстанавливает не слово, а атмосферу, в которой оно было произнесено, и Ульрих вдруг подумал: "углерод", и у него ни с того ни с сего возникло чувство, что он продвинулся бы вперед, если бы только знал сейчас, во скольких состояниях встречается углерод; но вспомнить это не удалось, и вместо этого он подумал: "Человек бывает в двух состояниях. Мужчиной и женщиной" (Р. Музиль, Человек без свойств).
Эксперименты психиатра С. Грофа (см. ниже гл.12) продемонстрировали возможность психологического проникновения человека в микромир. Такое погружение имело место и в мистическом опыте традиции Шри Ауробиндо, который в принципе достаточно хорошо воспроизводим, хотя, конечно, и требует осмысления.
Расщелина была бесконечно и бездонной, становилась как туннель: все уже и уже... И я опускалась ниже и ниже, без воздуха, без света, задыхаясь [ср. с "Алисой в стране чудес" и т.д.]. Внезапно я как будто натолкнулась на пружину у самого дна, пружину, которой я не заметила: с невероятной силой меня выбросило из расщелины и швырнуло в бесформенный, безграничный простор. Он был всемогущим и несметно богатым, как будто эта безбрежность была сотворена из бессчетных крошечных точек, точек, не занимающих никакого пространства - теплых, темно-золотых. Все было абсолютно оживотворенным, оживотворенным силой, казавшейся беспредельной. И, кроме того, неподвижным. Совершенная неподвижность, но заключающая в себе невероятную интенсивность движения и жизни. И жизнь была так... многочисленна, что ее можно было назвать лишь бесконечной. И энергия, власть, сила и покой - покой вечности... Я не чувствовала изменчивости: все было как бы усыпано (этими точками). И каждая из этих "вещей" (не могу их назвать частицами или осколками, если не брать точки в математическом смысле, точки, не занимающей пространства) была как оживотворенное золото: испещрена теплым светом; я не могу сказать ярким или интенсивным, это вовсе не было светящимся: масса крошечных золотых точек, ничего кроме этого (из дневника Матери, цит. по: Сатпрем, Разум клеток).
10. Выводы из квантовой механики: субъект и объект
Посылает слово Свое на землю; быстро течет слово Его; дает снег, как волну; сыплет иней, как пепел (Псалтырь 147:4-5).
Пошевелись - и появится тень. Осознай - и родится лед. Но если не двигаться и не сознавать, неминуемо окажешься в норе дикой лисы (дзен).
But above and beyond there's still one name left over,
And that is the name that you never will guess;
The name that no human research can discover
But THE CAT HIMSELF KNOWS, and will never confess.
When you notice a cat in profound meditation,
The reason, I tell you, is always the same:
His mind is engaged in a rapt contemplation
Of the thought, of the thought, of the thought of his name:
His ineffable effable
Effanineffable
Deep and inscrutable singular Name (T.S. Eliot).
Как уже говорилось, крупнейшими событиями в физике начала XX века было создание теории относительности и квантовой механики. "Мировоззренческий" статус этих двух великих теорий различен: если теория относительности является в определенном смысле завершением классической физики, то квантовая механика, по мнению ряда исследователей, поставила вопросы, которые не могут адекватно обсуждаться в рамках традиционного естественнонаучного мировоззрения, сложившегося начиная с XVII века. Его основным постулатом является возможность четкого разделения субъекта и объекта познания и связанное с этим резкое противопоставление "материи" и "сознания". Явную философскую формулировку этого постулата принято связывать с именем Декарта, а примером его успешного применения к описанию части "реальности" (очень, правда, ограниченной) на многие века стали "Математические начала натуральной философии" Ньютона. Некоторые авторы называют такую фундаментальную мировоззренческую установку "ньютоновско-картезианской парадигмой".
Следует, впрочем, подчеркнуть, что взгляды самого Ньютона и Декарта были намного более содержательными и интересными, чем эта "парадигма" (см., например, обсуждение различия расхожего "картезианства" и мировоззрения Декарта в "Картезианских размышлениях" М. Мамардашвили). Вообще, однозначное противопоставление субъекта и объекта вовсе не обязательно для западной (и тем более восточной) культурно-философской традиции.
Поскольку объекты нашей мысли отнюдь не полностью независимы от ее состояний, то обе эти разновидности мысли [логическая и аффективная] не только сливаются в каждом человеке, но могут, до известной степени, поставить его перед двумя мирами, по крайней мере непосредственно перед тем и вслед за тем "первым и неописуемым мигом", относительно которого один знаменитый религиозный мыслитель утверждал, что он бывает в каждом чувственном восприятии, прежде чем чувство и зрительное наблюдение отделятся друг от друга и займут места, где мы привыкли их находить: станут вещью в пространстве и размышлением, заключенным теперь в наблюдателе.
Каково бы, стало быть, ни было соотношение между вещами и чувством в зрелом мировосприятии цивилизованного человека, каждый все-таки знает те исполненные восторга мгновения, когда дифференциация еще не произошла, словно вода и суша еще не разделились [ср.Быт.1:6-8] и волны (!) чувства составляют с холмами и долами, образующими облик вещей, один сплошной горизонт (Р. Музиль, Человек без свойств).
Тем не менее, именно обсуждаемый "дуализм" (эмпирическая эффективность и полезность которого вне сомнения) радикально отличает естественнонаучную картину мира от других, как представляется, более глубоких подходов. Развитие квантовой физики заставило поставить вопрос о возможной недостаточности и исчерпанности данной парадигмы даже в рамках самого естествознания.
В возникших спорах приняли участие почти все выдающиеся физики нашего времени (кроме позитивистски настроенных исследователей, вообще не склонных обсуждать мировоззренческие вопросы как "ненаучные"). По-видимому, спор далеко не завершен (хотя в книгах гуманитарной направленности изложение каких-то конкретных точек зрения по этому вопросу зачастую предваряется словами "Современная физика установила, что..."). Здесь мы изложим некоторые проблемы, возникшие в связи с развитием квантовой механики и заставившие физиков, впервые в истории своей науки, обсуждать ее по-настоящему глубокие основы.
Ранний период развития квантовой физики (1900-1924) характеризуется прежде всего формулировкой законов излучения в идеальной модели "абсолютно черного" (т.е. не отражающего) тела и введением "кванта действия" (М. Планк, 1900), открытием световых квантов и "корпускулярно-волнового дуализма" (двойственной природы) света (А. Эйнштейн, 1905 и последующие работы), затем построением модели атома Бора (Н. Бор, 1913) и гипотезой Луи де Бройля о волновых свойствах электрона (1924). Ключевым моментом здесь является осознание "корпускулярно-волнового дуализма" как универсального свойства материи. Второй этап, начавшийся с 1925 года, характеризуется построением формальной теории, описывающей этот дуализм (В. Гейзенберг, М. Борн, П. Иордан, Э. Шредингер, П. Дирак, В. Паули, 1925-1927; Дж. фон Нейман, 1932; Р. Фейнман, 1946, и другие исследователи) и глубоким обдумыванием возникших в связи с этим концептуальных проблем ("принцип неопределенности" Гейзенберга, "статистическая интерпретация волновой функции" Борна, "принцип дополнительности" Бора, и др.). Существуют хорошие популярные изложения физической сути корпускулярно-волнового дуализма (см., например, прекрасные книги Р. Фейнмана "Характер физических законов" и "КЭД: странная теория света и вещества"), к которым мы и отсылаем читателя. Здесь мы лишь приведем без обоснования ряд относящихся к делу фундаментальных физических фактов.
Во многих физических экспериментах свет ведет себя как волна, демонстрируя типичные проявления "интерференции" и "дифракции". Примером интерференции могут служить цвета тонких пленок - скажем, радужные цвета бензиновой пленки на поверхности воды, переливающиеся и изменяющиеся при изменении угла зрения. Дифракция - это, в частности, отклонение света от прямолинейного распространения при прохождении его через маленькие отверстия, известное с XVII в. В то же время, в ряде других явлений (например, фотоэффект - выбивание светом электронов из металла) свет ведет себя как пучок частиц - световых квантов, или фотонов. "Зернистое", то есть дискретное, строение света в определенных условиях буквально видимо невооруженным глазом (опыты С. И. Вавилова, см. его популярную книгу "Глаз и Солнце", М., Наука, 1981). Такое же "двусмысленное" поведение - иногда волновое, иногда корпускулярное - присуще и другим микрообъектам, например, электронам, нейтронам и т.д. Скажем, при регистрации электрона любыми счетчиками он ведет себя как частица (всегда регистрируется целый электрон и никогда - его часть), но при отражении электронного пучка от поверхности кристалла наблюдаются типично волновые явления, подобные происходящим при отражении света от так называемой дифракционной решетки.
Математическое описание такой ситуации возможно различными способами, из которых по-видимому самым глубоким является фейнмановский формализм "интегрирования по траекториям". Утверждается, что электрон представляет собой частицу, т.е. неделимый объект, проявляющийся всегда только как целое и характеризуемый вполне определенными значениями электрического заряда, момента вращения (спина), массы и т.д. Однако под действием заданных внешних сил он движется не по вполне определенной траектории в соответствии с ньютоновской механикой, а с определенными вероятностями по всем траекториям сразу. Все, что мы можем найти - это вероятность его нахождения в данной точке в данный момент времени. При этом интерференционные (волновые) явления обусловлены тем, что эта вероятность не равна сумме вероятностей движения по каждой траектории: складываются не вероятности, а комплексные числа, называемые амплитудами вероятности; суммарная вероятность есть квадрат модуля суммарной амплитуды. При этом бессмысленно говорить о значении скорости электрона в данной точке пространства, поскольку он движется одновременно во многих (и даже в бесконечно большом числе) направлений. Типичная траектория электрона представляет собой непрерывную линию, ни в одной точке не имеющую касательной. Итак, если мы обнаружили (с помощью счетчика заряженных частиц), что электрон в данный момент времени находился в данной точке пространства, мы принципиально не можем сказать, чему была равна и куда была направлена в этот момент его скорость. В то же время, мы можем, применяя экспериментальную установку другого типа, измерить скорость электрона - но тогда мы принципиально не сможем сказать, где именно он находился в момент этого измерения.
В других ситуациях, не связанных напрямую с движением частиц, квантовая механика также ограничивается лишь вычислением вероятностей различных событий. Например, она может в принципе рассчитать, с какой вероятностью ядро радиоактивного изотопа распадется в определенный день с 10 утра до 5 вечера, и эти статистические предсказания при наличии достаточно большого числа ядер будут точны (скажем, если указанная вероятность была 20%, то в 5 вечера действительно останется лишь 80% ядер данного типа от числа бывших в 10 утра). Но она принципиально не может ответить на вопрос, когда именно распадется данное конкретное ядро, и распадется ли оно вообще в указанный промежуток времени. Более того, утверждается, что ответ на этот вопрос невозможен принципиально.
Разумеется, такая ситуация представляет собой серьезный вызов классическому идеалу строгой причинности. В рамках "ньютоновско-картезианской парадигмы" казалось бесспорным, что в принципе можно предсказать или объяснить любое явление, если знаешь достаточно детально все причинно-следственные связи в системе. Квантовая же механика утверждает, что вопрос о причине распада данного конкретного ядра ровно в полдень (если такое событие произошло) не имеет смысла - оно могло распасться на час раньше, или на час позже, или вообще не распасться в заданный промежуток времени, и невозможность для нас ответить на вопрос о точном времени этого события принципиальна, то есть не устранима никаким более детальным исследованием этого ядра и его окружения.
Важно подчеркнуть, что в тех случаях, когда квантовая механика "соглашается" отвечать на тот или иной вопрос, ее ответы неизменно подтверждались всеми до сих пор выполненными экспериментами. Например, она способна вполне успешно рассчитывать характеристики различных спектральных линий в атомах, молекулах и твердых телах, расстояния между атомами в молекулах, и т. д., и до сих пор физики нигде не столкнулись с ее неадекватностью. Разумеется, в каждом конкретном расчете приходится делать какие-то дополнительные приближения, которые приходится контролировать отдельно, но в ряде случаев мы имеем точное решение задачи, например, для спектра атома водорода. При этом никаких расхождений между результатами экспериментов и предсказаниями квантовой механики обнаружить не удается. В то же время, на ряд вопросов, традиционно считавшихся вполне допустимыми (например, о значении координаты и скорости электрона в данный момент времени) она ответа не дает. В такой ситуации не приходится говорить о "неправильности" квантовой механики, но кажется уместной постановка вопроса о ее "неполноте", то есть неокончательном характере и существовании более фундаментальной теории, способной дать ответы на вопросы, лежащие за пределами квантовой физики. Такую позицию, в частности, занимал первооткрыватель корпускулярно-волнового дуализма А. Эйнштейн. Известно его высказывание "Бог не играет в кости", означающее отказ признать чисто статистическую теорию за истину в последней инстанции. Приведем более полную цитату (которая вызывает явно "каббалистические" ассоциации) и ряд связанных с ней:
Квантовая механика заслуживает всяческого уважения, но внутренний голос подсказывает мне, что это не настоящий Иаков. Теория дает много, но к таинствам Старого она не подводит нас ближе. Во всяком случае, я убежден, что Он не играет в кости (из письма А. Эйнштейна М. Борну 4.12.26, Эйнштейновский сборник 1972, М.: Наука, 1974, с. 7).
Очевидно, никогда в прошлом не была развита теория, которая, подобно квантовой, дала бы ключ к интерпретации и расчету группы столь разнообразных явлений. Несмотря на это, я все-таки думаю, что в наших поисках единого фундамента физики эта теория может привести нас к ошибке: она дает, по-моему, неполное представление о реальности, хотя и является единственной, которую можно построить на основе фундаментальных понятий силы и материальных точек... Неполнота представления является результатом статистической природы (неполноты) законов (А. Эйнштейн, Собр. научн. трудов, т. 4, с. 220)
(отметим здесь ссылку на понятия силы и материальной точки: Эйнштейн полагал, что дальнейшее углубление понимания должно базироваться на понятии поля; подробнее об этом см. в главе 11).
Целью теории является определение вероятности результатов измерений в системе в заданный момент времени. С другой стороны, она не пытается дать математическое представление того, что действительно имеет место, или того, что происходит в пространстве и времени. В этом пункте современная квантовая теория радикально отличается от всех предшествующих физических теорий как механических, так и полевых. Вместо того, чтобы дать модель для изображения реальных пространственно-временных событий, она дает распределения вероятности для возможных измерений как функций времени... Некоторые физики, и в том числе и я сам, не могут поверить, что мы раз и навсегда должны отказаться от идеи прямого изображения физической реальности в пространстве и времени или что мы должны согласиться с мнением, будто явления в природе подобны азартным играм (там же, с. 238, 239).
Наиболее глубокий анализ причин этих затруднений концептуального характера был дан Н. Бором в ходе разработки его знаменитого "принципа дополнительности":
...Решающим является признание следующего основного положения: как бы далеко ни выходили явления за рамки классического физического объяснения, все опытные данные должны описываться с помощью классических понятий.
Обоснование этого состоит просто в констатации точного значения слова "эксперимент". Словом "эксперимент" мы указываем на такую ситуацию, когда мы можем сообщить другим, что именно мы сделали и что именно мы узнали. Поэтому экспериментальная установка и результаты наблюдений должны описываться однозначным образом на языке классической физики.
Из этого основного положения... можно сделать следующий вывод. Поведение атомных объектов невозможно резко отграничить от их взаимодействия с измерительными приборами, фиксирующими условия, при которых происходят явления... Вследствие этого данные, полученные при разных условиях, не могут быть охвачены одной-единственной картиной; эти данные должны скорее рассматриваться как дополнительные в том смысле, что только совокупность разных явлений может дать более полное представление о свойствах объекта (Н. Бор, Собр. научн. трудов, т. 2, с. 406-407).
Согласно Бору, коренная причина наших затруднений состоит в том, что в действительности все термины "волна", "частица" и т.п., которые мы используем для описания свойств микрообъектов, например, электрона - это слова обычного языка, сформировавшегося в процессе освоения окружающего нас мира макрообъектов. Электрон не похож ни на волну, ни на частицу и, строго говоря, не имеет аналогов в мире нашего повседневного опыта - но мы вынуждены тем не менее описывать его в соответствующих терминах. Ситуация с определением сущности (истинного имени) электрона несколько напоминает трудности с определением истинного имени кота (singular Name) в стихах Элиота в эпиграфе. Приведем также перевод С. Степанова:
Однако есть имя, двух первых помимо
Лишь КОТ ЕГО ЗНАЕТ, а нам не дано.
И как бы нам ни было невыносимо,
Его не откроет он нам все равно.
И если в раздумье застали кота вы,
Что сел, словно Будда, у всех на виду,
То не сомневайтесь (и будете правы!)
Он думает, думает, думает, ду...
Об Имени
Мыслимо-мысле-немыслимом,
Что писано было коту на роду.
"Двух первых помимо" - это как раз и есть - помимо названий "частица" и "волна".
Впрочем, подобная ситуация возникает в науке и философии не впервые. Как пишет А. Лосев, несмотря на абсолютный объективизм философии Платона, изложенная в "Тимее" космология строится исключительно на понятии вероятности. В этом диалоге мы при желании можем найти предвосхищение ряда идей квантовой механики.
...О том, что лишь воспроизводит первообраз и являет собой лишь подобие настоящего образа, и говорить можно не более как правдоподобно. Ведь как бытие относится к рождению, так истина относится к вере. А потому не удивляйся, Сократ, если мы, рассматривая во многих отношениях много вещей, таких, как боги и рождение Вселенной, не достигнем в наших рассуждениях полной точности и непротиворечивости (29 с-d) ...Наше исследование должно идти таким образом, чтобы добиться наибольшей степени вероятности (44 d).
...Я намерен и здесь придерживаться того, что обещал в самом начале, а именно пределов вероятного, и попытаюсь, идя от начала, сказать обо всем в отдельности и обо всем в месте такое слово, которое было бы не менее, а более правдоподобно, нежели любое иное... Прежде достаточно было говорить о двух вещах: во-первых, об основополагающем первообразе, который обладает мыслимым и тождественным бытием, а во-вторых о подражании этому первообразу, которое имеет рождение и зримо... Теперь мне сдается, что сам ход наших рассуждений принуждает нас попытаться пролить свет на тот [третий] вид, который темен и труден для понимания... Это - восприемница и как бы кормилица всякого рождения. Нелегко сказать о каждом из них [четырех элементах], что в самом деле лучше назвать водой чем огнем, и не правильнее ли к чему-то одному приложить какое-нибудь из наименований, чем все наименования, вместе взятые, к каждому, ведь надо употреблять слова в их надежном и достоверном смысле... Положим, некто, отлив из золота всевозможные фигуры, бросает их в переливку, превращая каждую во все остальные; если указать на одну из фигур и спросить, что же это такое, то будет куда осмотрительнее и ближе к истине, если он ответит "золото" и не станет говорить о треугольнике и прочих рождающихся фигурах как о чем-то сущем, ибо в то мгновение, когда их именуют (!), они уже готовы перейти во что-то иное, и надо быть довольным, если хотя бы с некоторой долей уверенности (!) можно допустить выражение "такое" (48d-50b)... Здесь-то мы и полагаем начало огня и всех прочих тел, следуя в этом вероятности, соединенной с необходимостью; те же начала, что лежат еще ближе к истоку, ведает Бог, а из людей разве что тот, кто друг Богу (53 d).
У физика, профессионально занимающемся основами квантовой механики, слова Платона "...в то мгновение, когда их именуют, они уже готовы перейти во что-то иное" могут вызвать ассоциации с известным понятием "коллапса волновой функции" в процессе измерения (именования!) и с описывающей этот процесс квантовой теорией измерений, построенной крупнейшим математиком Дж. фон Нейманом. Эта теория представляет собой "конструктивную" математическую форму Боровского принципа дополнительности. Согласно теории фон Неймана, состояние квантовой системы может изменяться двумя способами: либо в процессе "плавной" эволюции в соответствии с основным уравнением квантовой механики - уравнением Шредингера, либо скачком, в процессе измерения. Отметим для будущего обсуждения природы времени (гл. 15), что лишь второй тип изменений приводит к необратимости.
Итак, согласно принципу дополнительности, любая попытка конкретизовать описание реальности приводит к его неполноте и к сужению самого понятия реальности. "Волна" и "частица" - мы обречены интерпретировать реальность в этих терминах, позаимствованных из мира макрообъектов, а остальное "ведает Бог, а из людей разве что тот, кто друг Богу". Стало почти общим местом говорить о параллелях между принципом дополнительности и восточными религиозными и философскими системами, в частности, даосизмом:
Дао, которое может быть выражено словами, не есть постоянное Дао. Имя, которое названо, не есть постоянное имя. Безымянное есть начало неба и земли, обладающее именем - мать всех вещей. ... Дао пусто, но, действуя, оно кажется неисчерпаемым. О, глубочайшее! Оно кажется праотцом всех вещей. Если притупить его проницательность, освободить его от хаотичности, умерить его блеск, уподобить его пылинке, то оно будет казаться ясно существующим. Я не знаю, чье оно порождение. Оно предшествует предку явлений (Дао Дэ Цзин 1,4)
(см. также книгу Чжуанцзы, гл.2). Однако такие идеи широко обсуждались и на Западе тысячелетия назад:
Имена, которые даны вещам земным, заключают великое заблуждение, ибо они отвлекают сердце от того, что прочно, к тому, что не прочно, и тот, кто слышит [слово] Бог, не постигает того, что прочно, но постигает то, что не прочно. Также подобным образом [в словах] Отец, и Сын, и Дух святой, и жизнь, и свет, и воскресение, и церковь, [и] во всех остальных - не постигают того, что [прочно], но постигают, что не прочно, [разве только] познали то, что прочно. [Имена, которые были] услышаны, существуют в мире [для обмана. Если бы они были] в эоне, их и день не называли бы в мире и не полагали бы среди вещей земных. Они имеют конец в эоне.
Единственное имя не произносится в мире - имя, которое Отец дал Сыну. Оно превыше всего. Это - имя Отца. Ибо Сын не стал бы Отцом, если бы он не облачился во имя Отца. Те, кто обладает этим именем, постигают его, но не произносят его. Те же, кто не обладает им, не постигают его. Но истина породила имена в мире из-за того, что нельзя познать ее без имен. Истина едина, она является множеством, и [так] ради нас, чтобы научить нас этому единству посредством любви через множество (Евангелие от Филиппа 11-12).
Они также затрагиваются в современной аналитической философии:
То, что мир является моим миром, обнаруживается в том, что границы особого языка (того языка, который мне только и понятен) означают границы моего мира. Мир и жизнь суть одно. ... Субъект не принадлежит миру, а представляет собой некую границу мира. ... О чем невозможно говорить, о том следует молчать (Л.Витгенштейн, Логико-философский трактат).
Тема имени обсуждалась в разделе 8.2. В исламе (например, у Ибн Араби) имена представляют собой сферу, промежуточную между абсолютным бытием и материальным миром (ограниченным бытием). Эта тема подробно рассматривается и в канонической христианской традиции (можно вспомнить, в частности, средневековую дискуссию реалистов с номиналистами о существовании универсалий - общих понятий - в реальности или только в мышлении; впрочем, этот вопрос также восходит к Платону). Здесь также уместна аналогия с апофатическим богословием, восходящим к легендарному Дионисию Ареопагиту и детально разработанному в Восточной Церкви (см. главу 5):
... Богословы и славословят его [Богоначалие] то как безымянное, то как достойное любого имени. Безымянным они почитают его по той причине, что само Богоначалие в одном из таинственных явлений символического богоявления, порицая вопросившего его: "Как имя твое?", ответило "Что ты спрашиваешь об имени моем? Оно чудно" (Суд.13:18). В самом деле, не странно ли имя, которое превыше всякого имени, безымянности, "превыше ... всякого имени, именуемого не только в сем веке, но и в будущем" (Еф.1:21)? А многоименным они почитают его, поскольку следуют его же определениям: "Я есмь Сущий", "Жизнь", "Свет", "Бог", "Истина" ... Они считают также, что Богоначалие пребывает в умах, в душах, в телах, и на небе, и на земле, и внутри, и вокруг, и по ту сторону вселенной, небес и сущего, хотя в то же время как оно пребывает внутри себя самого; они славословят его как Солнце, Звезду, Огонь, Воду, Ветер, Росу, Облако, Камень, Скалу, то есть как все сущее, и как ничто из всего сущего (Дионисий Ареопагит, О божественных именах, 1.6).
Кто говорит, тот кроме имен, взятых с предметов видимых, ничем иным не может слушающим изобразить невидимого (св. Ефрем Сирин).
Иными словами, при попытке говорить о свойствах Бога мы вынуждены использовать слова обыденного языка - других у нас нет, но так как Бог неизмеримо отличен от всего тварного, эти слова к нему не применимы. Можно лишь говорить о том, чем Бог не является:
А то, что мы говорим о Боге утвердительно, показывает нам не естество Бога, но то, что относится к естеству... Ибо если познание имеет предметом своим вещи существующие... то, что превышает бытие, то выше и познания (св. Иоанн Дамаскин).
Сходство научного познания и познания Бога, разумеется, чисто методологическое: в обоих случаях речь идет о трудностях при описании выходящего за пределы нашего чувственного опыта в терминах, связанных с этим опытом. Но в богословии решение этой проблемы на рациональном уровне невозможно в принципе:
Пресущественная природа Божия не может быть ни выражена словом, ни охвачена мыслью или зрением, ибо удалена от всех вещей и более чем непознаваема... Нет имени, ни в сем веке, ни в будущем, чтобы ее назвать, ни слова - найденного душою и выраженного языком, нет какого-нибудь чувственного или сверхчувственного касания, нет образа, могущего бы дать о ней какое- либо сведение кроме совершенной непознаваемости...
Жизнью мы Его именуем, благом и тому подобным лишь по обнаруживаемым энергиям и силам Его сверхсущности... Все святые отцы вместе свидетельствуют, что для несотворенной Троицы невозможно найти имя, являющее ее природу, но все Ее имена суть именования ее энергий (св. Григорий Палама).
Описание же микромира в терминах обыденного языка возможно, но при этом необходимо использовать дополнительные картины, каждая из которых охватывает лишь часть реальности. Мы не можем описывать в наглядных образах электрон он не похож ни на что знакомое, но мы можем описывать так действие электрона на классические объекты-приборы: скажем, говорить об отклонении стрелки измерительного устройства. Тем самым соотношение квантовой и классической физики оказывается очень сложным. С одной стороны, классическая физика является предельным случаем квантовой в том смысле, что если мы переходим к рассмотрению достаточно массивных тел, больших расстояний и т.д., вероятность движения объекта по единственной траектории, определяемой законами Ньютона, стремится к единице, а по всем остальным - к нулю. В то же время, сам язык (координата, скорость и т.д.) является чисто классическим, и заменить его нечем. Поэтому существование классических объектов (приборов) необходимо для квантовой механики. Ситуация здесь в корне отлична от теории относительности, которая целиком содержит классическую механику как частный случай, соответствующий движению со скоростями, малыми по сравнению со скоростью света.
Основанная на принципе дополнительности Бора и подчеркивании роли измерительных приборов интерпретация квантовой механики была разработана Н.Бором, В.Гейзенбергом, В.Паули, Дж. фон Нейманом и другими в последовательную концепцию, получившую название копенгагенской интерпретации (особо следует отметить роль Дж. фон Неймана, построившего формальную теорию квантовомеханических измерений и указавшего на ее связь со вторым началом термодинамики и проблемой необратимости времени). Она пользуется поддержкой большинства исследователей, хотя альтернативные интерпретации обсуждаются до сих пор (многомировая интерпретация Эверетта, Уилера и др., трансакционная (transactional) интерпретация Крамера и др. - см. список литературы). Здесь мы ограничимся обсуждением лишь этой "канонической" интерпретации.
Копенгагенская интерпретация по-видимому с трудом может быть согласована с ньютоновско-картезианской парадигмой, поскольку использование тех или иных измерительных приборов, определяемое свободным выбором экспериментатора, высвечивает разные, дополнительные, аспекты реальности или даже создает их (!), так что возникает вопрос о роли сознания. По этому вопросу существуют разные точки зрения. Уместно привести ряд мнений выдающихся физиков:
Наблюдатель, или средства наблюдения, которые микрофизике приходится принимать во внимание, существенно отличаются от ничем не связанного наблюдателя классической физики... В микрофизике характер законов природы таков, что за любое знание, полученное в результате измерения, приходится расплачиваться утратой другого, дополнительного знания. Поэтому каждое наблюдение представляет собой неконтролируемое возмущение как средства наблюдения, так и наблюдаемой системы, и нарушает причинную связь (!) предшествовавших ему явлений с явлениями, следующими за ним... Такое наблюдение, существенно отличающееся от событий, происходящих автоматически, можно сравнить с актом творения в микрокосме или с превращением, правда, с заранее не предсказуемым и не зависящим от внешних воздействий результатом... Обратное действие познаваемого на познающего выходит за пределы естествознания, так как оно принадлежит совокупности всех переживаний, с необходимостью испытываемых познающим (В.Паули, Физические очерки, с. 173,174).
В XIX веке естествознание было заключено в строгие рамки, которые определяли не только облик естествознания, но и общие взгляды людей... Материя являлась первичной реальностью. Прогресс науки проявлялся в завоеваниях реального мира. Польза была знамением времени... Эти рамки были столь узкими и неподвижными, что трудно было найти в них место для многих понятий нашего языка, например, понятий духа, человеческой души или жизни... Особенно трудно было найти место в этой системе знания для тех сторон реальности, которые составляли предмет традиционной религии... Доверие к научному методу и рациональному мышлению заменило все другие гарантии человеческого духа.
Если теперь возвратиться к вопросу, что внесла в этот процесс физика нашего века, то можно сказать, что важнейшее изменение, которое было обусловлено ее результатами, состоит в разрушении неподвижной системы понятий XIX века... Идея реальности материи, вероятно, являлась самой сильной стороной жесткой системы понятий XIX века; эта идея в связи с новым опытом должна быть по меньшей мере модифицирована
(В.Гейзенберг, Физика и философия, с. 124, 125).
Такие физики как А. Эйнштейн, Э. Шредингер, Л. де Бройль отрицали копенгагенскую интерпретацию именно по этой причине (говоря принятым здесь языком, из-за несовместимости с ньютоновско-картезианской парадигмой). Сам факт несовместимости был тем самым ясен и для них:
Как бы то ни было, претензия заявлена. Новая наука самонадеянно присваивает себе право третировать все наше философское воззрение... Можно, конечно, считать, что в конце концов полный набор всех наблюдений, которые уже были сделаны и когда- либо еще будут сделаны, представляет собой реальность - единственный предмет, с которым имеет дело физическая наука... Однако подобное утверждение, высказанное по отношению ко всем наблюдениям, проведенным в рамках квантовомеханической теории, не имеет разумного основания и не может претендовать на философскую серьезность... Я хочу ясно сказать, что отныне и впредь беру на себя ответственность за свое упрямство. Я иду против течения. Но направление потока изменится (Э. Шредингер, Избранные труды по квантовой механике, с. 295).
Критическая позиция, занятая Эйнштейном и Шредингером, была чрезвычайно конструктивной. Пытаясь доказать неполноту или ошибочность копенгагенской интерпретации, они предложили знаменитые мысленные эксперименты, известные как "парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена" (ЭПР) и "парадокс шредингеровской кошки", чрезвычайно способствовавшие прояснению ситуации. Подчеркнем, что речь идет о парадоксах не в смысле внутренних логических противоречий (таких противоречий в копенгагенской интерпретации по-видимому нет), а в смысле несовместимости ее выводов со "здравым смыслом".
Перейдем к рассмотрению парадокса шредингеровской кошки. Этот парадокс призван продемонстрировать, что копенгагенская интерпретация в действительности ставит под сомнение детерминизм не только для микрообъектов, но даже и для макрообъектов. Учитывая ту роль, которую принцип дополнительности отводит существованию классических приборов, последнее действительно затрагивает самые основы этой интерпретации. Рассматривается следующая мысленная ситуация. В герметически закрытый ящик поместили кошку (со всеми системами жизнеобеспечения, запасом пищи и т.д.). В том же ящике находится жуткое устройство: ампула с синильной кислотой и молоточек, способный ее разбить под действием электрического сигнала. Сигнал возникает при срабатывании счетчика Гейгера на один радиоактивный распад (технически это возможно), и тут же поблизости есть ядро радиоактивного изотопа. Согласно квантовой механике, никто не может сказать, когда именно распадется ядро. Оно находится в квантовом состоянии, которое, как говорят, является суперпозицией (наложением) состояний распавшегося и не распавшегося ядра. Тем самым, никто не может сказать (пока не вскроет ящик), жива кошка или нет. По всем законам квантовой механики, она находится в суперпозиции состояний живой и мертвой кошки. Значит, если верна стандартная интерпретация квантовой механики, бегло изложенная выше, кошка является живой и мертвой одновременно. В заостренной форме этот мысленный эксперимент призван показать следующее: для любого макроскопического объекта (в данном случае его примером является кошка) можно создать такую ситуацию, когда его состояние однозначно определяется состоянием микрообъекта, и если детерминизма нет на микроуровне, его не будет и на макроуровне. Это явно противоречит тому интуитивно очевидному, по Шредингеру, обстоятельству, что мы вправе требовать от науки достоверных предсказаний, по крайней мере, для макрообъектов. Для полноты освещения вопроса приведем также дзенскую историю о жестоком обращении с животным (по одному из толкований, описанным событиям предшествовала дискуссия на тему "Имеет ли кошка природу Будды?").
Однажды монахи западного и восточного крыла ссорились из-за кошки. Нансэн поднял кошку и сказал:
- Слушайте меня, монахи! Если кто-нибудь из вас сможет сказать хотя бы одно слово дзен, я выпущу ее; если нет, я убью ее!
Ему никто не ответил, и он убил кошку. К вечеру в монастырь вернулся Дзесю. Узнав от Нансэна о случившемся, он снял туфлю, положил ее себе на голову и ушел.
- Если бы ты был здесь утром, я бы пощадил кошку! - воскликнул Нансэн (Мумонкан).
Этическую сторону этого происшествия раскрывает следующий комментарий.
Если бы Дзесю был там,
История приняла бы другой оборот.
Он выхватил бы нож,
И Нансэн умолял бы о пощаде.
Подчеркнем еще раз, насколько серьезна затронутая проблема. Согласно принципу дополнительности Бора, само существование квантовой механики возможно лишь в меру существования классических объектов. Задача квантовой механики состоит в том, чтобы описывать движение микрообъектов. Но в каких терминах описывать? В терминах амплитуды вероятности, но амплитуды вероятности чего? Пусть для определенности речь идет об амплитуде вероятности для электрона иметь определенное значение координаты в данный момент времени. Но у электрона нет координаты, так как по своей природе он способен двигаться сразу по всем траекториям. Чтобы вообще понимать, о чем мы говорим, мы должны постулировать существование классических объектов измерительных приборов, которые в определенных условиях с достоверностью измеряют координату, импульс и другие классические характеристики. Скажем, при прохождении электронов через экран с отверстиями счетчики, установленные у каждого отверстия, в совокупности представляют собой прибор, измеряющий координату электрона вдоль экрана. Если считать эти счетчики тоже квантовыми объектами, которые то ли сработают, то ли нет в соответствии с вероятностными законами - все окончательно запутывается, и утверждениям квантовой механики вообще невозможно придать никакого разумного смысла. В то же время, мысленный эксперимент Шредингера показывает, что большие размеры и масса прибора еще не гарантируют "классичности". Даже макрообъект может быть поставлен в такие условия, которые вроде бы проявляют его квантовую, вероятностную природу. Особенно сложен вопрос, какова природа "субъекта" измерения - человека. Соотношение субъекта и объекта в духовных вопросах демонстрирует следующий отрывок из апокрифа.
Невозможно, чтобы некто видел что-либо из вечного [или: из прочного], если он не станет подобным этому. В истине не так, как с человеком, который в мире: этот видит солнце, хотя он не солнце, и он видит небо, землю и другие предметы, не будучи всем этим. Но ты увидел нечто в том месте - ты стал им. Ты увидел Дух - ты стал Духом. Ты увидел Христа - ты стал Христом. Ты увидел [Отца - ты] станешь Отцом. Поэтому [в этом месте] ты видишь каждую вещь и [ты не видишь] себя одного. Видишь же ты себя в том [месте]. Ибо [ты станешь] тем, что ты видишь (Евангелие от Филиппа 44).
Таким образом, мы приходим к главному вопросу: почему в квантовом мире существуют классические объекты? Что обеспечивает достоверность некоторых (в действительности очень многих!) утверждений об окружающем нас мире? Вопрос этот является весьма сложным (и безусловно очень важным!). Здесь мы изложим вариант ответа, который в настоящее время представляется наиболее правдоподобным большинству физиков, занимающихся квантовой механикой (в том числе и авторам).
В действительности наиболее радикальным разрывом с прежними представлениями в квантовой механике является не само по себе использование вероятностей. И в классической механике наши возможности точного решения задачи во многих случаях ограничены самой природой задачи, скажем, для систем с неустойчивым движением, когда сколь угодно малая неопределенность начальных условий нарастает со временем, приводя к практической невозможности строгих предсказаний. При этом использование вероятностного языка не только возможно, но и неизбежно. Однако, в классическом случае всегда складываются вероятности независимых событий. В квантовом же случае складываются амплитуды. Именно это и приводит к появлению интерференционных, то есть волновых, явлений. Нет ничего особенно радикального в утверждении, что в наглухо закрытом ящике лежит либо живая, либо мертвая кошка - как нет ничего радикального в утверждении, что монетка упадет с равными вероятностями либо орлом, либо решкой. Все парадоксы квантовой механики связаны с тем, что эти состояния интерферируют. Так вот, наиболее распространенное решение парадокса кошки состоит в следующем. Если мы рассматриваем строго изолированную от внешнего мира систему, то никакой ошибки в рассуждении Шредингера нет. Чтобы разобраться в предельном переходе от микрообъектов к макрообъектам, мы должны несколько изменить постановку задачи и рассмотреть открытые системы, взаимодействующие с окружением. Эта задача была впервые поставлена в четкой математической форме в 1963 году Р. Фейнманом. В результате ее тщательного исследования (важную роль здесь сыграли работы американских физиков В. Цурека, А. Леггетта и многих других ученых) оказалось, что взаимодействие с окружением разрушает квантовую интерференцию, превращая тем самым квантовую систему в классическую, причем тем быстрее, чем больше масса системы. Для такого объекта как кошка достаточно уже очень слабой "неизолированности", чтобы полностью разрушить квантовые эффекты. В итоге классические системы, в том числе измерительные приборы, существуют потому, что они взаимодействуют с окружающим миром. Кстати, полностью изолировать какую-то систему в нашей Вселенной невозможно даже в межгалактическом пространстве - никуда не деться от реликтового излучения, заполняющего весь мир (см. главу 14).
Взаимодействие макрообъектов с окружением и связанные с этим эффекты разрушения квантовой интерференции сейчас изучаются на так называемых сверхпроводящих квантовых устройствах (СКВИДах), малых магнитных частицах или магнитных молекулах и других объектах, и соответствующие эксперименты по- видимому подтверждают изложенный здесь подход. Таким образом, доказать нелепость копенгагенской интерпретации при помощи парадокса кошки не удается.
Прежде чем перейти к обсуждению парадокса ЭПР, необходимо сделать некоторые пояснения (мы будем рассматривать здесь не оригинальную формулировку парадокса, обсуждаемую в статье Эйнштейна, Подольского и Розена 1935 года, а более наглядный вариант, предложенный впоследствии Д. Бомом). Большинство микрочастиц в определенном смысле подобны волчку, то есть обладают внутренним моментом количества движения - спином. При этом, как и в классическом случае, справедлив закон сохранения полного момента количества движения для изолированной системы. Однако специфика квантовой механики проявляется и здесь. Оказывается, что невозможно одновременно измерить проекции спина на три взаимно перпендикулярные оси и тем самым определить его точное направление в пространстве (причины здесь такие же, что и при одновременном измерении координаты и скорости электрона). Можно измерить проекцию на любую ось, но при этом она может принимать только два значения вверх или вниз (точнее, +1/2 и -1/2 в единицах постоянной Планка). В этом смысле экспериментальные установки, измеряющие проекции вдоль оси z (вверх вниз) и вдоль оси x (вправо - влево), являются дополнительными в смысле Бора. Предположим, что мы провели измерение проекции спина электрона на ось z и обнаружили, что она равна +1/2. Тогда проекция спина по оси x оказывается полностью неопределенной, то есть ее последующее измерение с равной вероятностью 50% дадут результаты +1/2 и -1/2.
Теперь перейдем к изложению самого парадокса. Пусть мы имеем в начальном состоянии два электрона с суммарным спином, равным нулю (это означает, что равна нулю проекция на любую ось). Такое состояние действительно можно приготовить (экспериментально удобнее иметь дело не с электронами, а со световыми квантами - фотонами, но суть дела при этом не меняется). Пусть затем эти электроны разлетелись достаточно далеко, и их заведомо можно считать невзаимодействующими. Измерим проекцию спина первого электрона на ось z; пусть она оказалась равной +1/2. Тогда, в силу закона сохранения полного момента количества движения, второй электрон находится в состоянии с проекцией спина на ось z равной -1/2. Мы можем измерить его проекцию спина на ось x, получив результат +1/2 или -1/2. Для определенности предположим второе. Тогда в момент измерения состояние первого электрона скачком изменилось: из состояния с проекцией спина +1/2 вдоль оси z он перешел в состояние с проекцией спина +1/2 вдоль оси x. Таким образом, мы изменили состояние первого электрона, вообще не оказывая на него воздействия! Это скорее напоминает магические процедуры (типа воздействия на человека посредством манипуляций с его изображением), чем результат физического эксперимента.
В 1965 г. Дж. Белл придал парадоксу ЭПР строгую количественную форму. Пусть мы измеряем одновременно проекции спинов первой и второй частицы на различные направления и определяем вероятности различных значений пар проекций (то есть число исходов опыта, в которых одновременно спин первого электрона был направлен по оси z, а второго - по оси x, в которых одновременно спин первого электрона был направлен по оси z, а второго против оси x, и т. д.). Сделаем очень слабое и естественное, на первый взгляд, предположение, что выбор ориентации прибора, применяемого для измерения компоненты спина одной частицы, не влияет на спин другой (напомним, что расстояние между частицами может быть сколь угодно велико, а никакие физические воздействия не могут распространяться быстрее света, так что наше решение измерять проекцию спина второго электрона на конкретную ось никак не может повлиять на происходящее в этот же момент времени с первым электроном). Белл показал, что при использовании только этого предположения можно вывести некоторое неравенство, согласно которому некая комбинация вероятностей различных исходов меньше 2. Он показал также, что если вычислить эту комбинацию, считая справедливой стандартную квантовую механику (не копенгагенскую интерпретацию, а сам математический аппарат, в котором никто всерьез не сомневается!), то можно получить для нее значение, большее 2. Впоследствии это нарушение "неравенств Белла" было проверено экспериментально. Тем самым, представление о физической реальности, независимой от процедуры измерения (то есть от свободного выбора экспериментатора!) вроде бы можно опровергнуть в физическом эксперименте.
Существуют многочисленные обсуждения связи ЭПР-экспериментов (и других идей и образов квантовой механики) с возможностью непричинных воздействий на систему, а также с явлениями, которые исследуются, например, в парапсихологии; К.Г. Юнг использовал здесь введенное им понятие синхронистичности, или акаузальной связи различных событий (см. гл.7). Строго говоря, формальных оснований для таких обобщений в настоящее время нет. Сам Юнг ссылался, в частности, на обсуждения с В. Паули, который не отрицал возможность такого подхода (дело происходило до открытия неравенств Белла и их экспериментальной проверки, но, разумеется, после работы ЭПР). Паули сам много размышлял над философскими аспектами квантовой механики (хотя, в отличие от Бора, широко не публиковал работ на эту тему).
Так как можно рассматривать инструменты наблюдения как продолжение органов чувств наблюдателя, я рассматриваю непредсказуемое изменение состояния при одиночном наблюдении... как нарушение идеи о возможности изоляции наблюдателя от внешних физических событий (В. Паули, из письма Н. Бору 15 февраля 1955, цит. по K.V. Laurikainen, The Message of the Atoms, p. 42).
Физическое событие больше не отделено от наблюдателя... Индивидуальное событие есть occasio, а не causa [т.е. нечто случайное, а не причинно обусловленное]. Я склонен видеть в этом occasio, которое включает в себя наблюдателя и выбор экспериментальной процедуры..., проявление anima mundi [мировой души], которая была отвергнута в семнадцатом столетии (В. Паули, из письма к М. Фирцу 13 октября 1951, цит. по K.V. Laurikainen, p. 43).
Как пишет Лаурикайнен (p. 55), "для Паули, свобода, характерная для индивидуальных событий, есть наиболее важный урок квантовой механики. Он часто ссылался на философию Шопенгауэра, базовыми элементами которой были воля (Wille) и представление (Vorstellung), т. е. (иррациональная) свобода выбора и (рациональная) идея". Близкие идеи высказывал и Н. Бор:
Обнаружение соотношений дополнительного характера является немаловажной задачей и в психологии, где условия для анализа и синтеза переживаний очень сходны с ситуацией, имеющей место в атомной физике. Фактически использование слов вроде мысли и чувства, в равной мере неизбежных для описания психических переживаний, относится к взаимоисключающим ситуациям, характеризуемым различным проведением линии, разграничивающей субъект и объект. В частности, выделение отдельного места чувству свободы воли связано с тем обстоятельством, что ситуации, в которых мы сталкиваемся со свободой воли, несовместимы с психологическими ситуациями, в которых предпринимаются обоснованные попытки причинного анализа. Другими словами, когда мы говорим "я хочу", мы тем самым отвергаем логическую аргументацию (Н. Бор, О понятиях причинности и дополнительности, Соч., т.2, с.398).
На основе принципа дополнительности Бором также рассматривалась проблема свободы воли. Разумеется, обсуждение этого вопроса должно проходить глубже, чем известная из советских учебников критика "реакционных идеалистических взглядов о свободе воле электрона". Как бы то ни было, квантовое описание состояния системы, до проведения измерения (выбора) включающее всю полноту возможностей, дает некоторые естественнонаучные аналогии с религиозно-философскими проблемами свободы, грехопадения и т.д. (см. гл.2,15). Ключевое утверждение состоит в следующем. Для квантовой системы выбор невозможен и не нужен: она движется (или, шире, изменяется) всеми способами одновременно. Если угодно, это есть некий аналог истинной свободы, которая выше выбора: любой выбор есть ограничение (см. обсуждение в главе 2). При этом такая чисто квантовая эволюция является обратимой. Необратимый акт измерения "запирает" систему в некотором подпространстве состояний. При желании здесь можно усмотреть аналогии с грехопадением, "запершим" человека в физической Вселенной и облачившего его в "ризы кожаные" или "тело смерти", о которых говорят Ветхий и Новый Заветы. Подробнее эти, очень непростые, вопросы обсуждаются в главе 15.
Далеко идущие выводы из ситуации, возникшей в связи с развитием квантовой механики, делали многие выдающиеся физики:
Понимание дополнительной природы сознания и его физического воплощения кажется непреходящим моментом в развитии человеческого познания и подлинным выражением тех имеющих длительную историю взглядов, которые называют психофизическим параллелизмом... Богатство и разнообразие физики, еще большее богатство и многообразие всей совокупности естественных наук, лучше знакомое нам, но тем не менее загадочное и неизмеримо более всеохватывающее богатство духовной жизни человека - все это насыщено дополнительностью одновременно несовместимых и несводимых друг к другу способов и путей познания (Р. Оппенгеймер, Science and the Common Understanding, цит. по Дж. Холтону, с.204).
Не навязывая читателю своего собственного мнения по этим весьма спорным вопросам, отметим, что парадоксы типа ЭПР в любом случае заставляют задуматься над самими основами ньютоновско-картезианской парадигмы, если и не прямо разрушительны для нее.
Чтобы продемонстрировать подход к обсуждаемым вопросам (в частности, о смысле "реальности", возможностях наблюдателя, локальности), отличающийся по стилю и серьезности от ученых дискуссий, приведем разговор Карлоса Кастанеды и Дона Хуана. Его поводом является телепортация; этот термин (правда, в несколько ином смысле) сейчас часто мелькает в солидных физических журналах (см., напр., последний обзор С.Я. Килина в списке литературы; более экзотические аспекты рассмотрены в популярной статье A.Zeilinger, Quantum teleportation, Scientific American, April 2000, p.32). В данном случае речь идет о телепортации макроскопического объекта - полете Карлоса под действием "травы дьявола" (с реальным перемещением в пространстве!).
... Следующее, что я помню, это ощущение пробуждения. Я был в своей кровати в своей собственной комнате. Я сел. И картина моей комнаты исчезла. Я встал. Я был наг! Движение вставания опять вызвало у меня тошноту. Я узнавал понемногу окружающую обстановку. Я был примерно в полумиле от дома дона Хуана, рядом с тем местом, где росли его растения дурмана.
... Был вопрос, который я хотел ему задать. Я знал, что он ускользнет от него, поэтому я ждал, когда он сам коснется этой темы: я ждал весь день. Наконец, прежде чем уехать вечером, я вынужден был спросить его.
- Я действительно летал, дон Хуан?
- Так ты мне сказал сам. Или было не так?
- Я знаю, дон Хуан. Я имею в виду: мое тело летало? Взлетел ли я, как птица?
- Ты всегда задаешь мне вопросы, на которые я не могу ответить? Ты летал. Для этого и есть вторая порция "травы дьявола". Когда ты будешь принимать ее больше, ты научишься летать в совершенстве. Это не просто. Человек летает с помощью второй порции "травы дьявола". Это все, что я тебе могу сказать. То, что ты хочешь узнать, не имеет смысла. Птицы летают, как птицы, а человек, который принял "траву дьявола" летает, как человек, принявший "траву дьявола". ...
- Значит, в действительности я не летал, дон Хуан? Я летал в собственном воображении. Только в своем мозгу. Где было мое тело?
- В кустах, - ответил он, но тут же снова покатился со смеха. - Беда с тобой в том, что ты понимаешь все только с одной стороны. Ты не считаешь, что человек летает, и, однако же, колдун проносится тысячи миль в секунду, чтобы посмотреть, что там происходит. Он может нанести удар своему врагу, находящемуся очень далеко. Так летает он или нет?
- Видишь ли, дон Хуан, мы с тобой по-разному ориентированы. Предположим, ради довода, что один из моих друзей студентов был бы здесь со мной, когда я принял "траву дьявола". Смог бы он увидеть меня летящим?
- Ну, вот, опять ты со своими вопросами о том, что случилось бы, если... Бесполезно говорить таким образом. Если бы твой друг или кто бы то ни было еще, примет вторую порцию травы, то все, что он сможет сделать - это летать. Ну, а если он просто наблюдает за тобой, то он может увидеть тебя летящим, а может и не увидеть. Это зависит от человека.
- Но я хочу сказать, дон Хуан, что если мы с тобой смотрим на птицу и видим ее летящей, то мы согласимся, что она летит, но если бы двое моих друзей видели меня летящим, как я это делал прошлой ночью, то согласились бы они, что я лечу?
- Ну, они могли бы согласиться. Ты согласен с тем, что птицы летают, потому что видел их летящими. Полет обычен для птиц. Но ты не согласишься с другими вещами, которые птицы делают, потому что ты не видел никогда, что они их делают. Если твои друзья знали о людях, летающих с помощью "травы дьявола", тогда они согласились бы.
- Давай я скажу это по-другому, дон Хуан. Я хочу сказать, что если я привяжу себя к скале тяжелой цепью, то я стану летать точно так же, потому что мое тело не участвует в этом полете.
Дон Хуан взглянул на меня недоверчиво.
- Если ты привяжешь себя к скале, - сказал он, - то я боюсь, что тебе придется летать, держа скалу с ее тяжелой цепью (Учения Дона Хуана).
Наконец, кратко коснемся так называемого квантового эффекта Зенона. Название связано со знаменитой апорией (парадоксом) древнегречеческого философа Зенона "Стрела": движения нет, так как его можно представить как последовательность положений покоя. В квантовой механике эта апория в определенном смысле прямо соответствует реальному положению вещей. Как уже отмечалось, невозможно предсказать, распадется или нет в данный момент времени нестабильная квантовая система (помимо радиоактивного распада, речь может идти, например, о высвечивании избыточной энергии атома или молекулы, находящейся в квантовом состоянии не с наименьшей энергией, то есть в возбужденном состоянии). Так вот, оказывается, в ряде случаев (говоря более технически, речь идет о системах с дискретным энергетическим спектром) квантовая механика приводит к следующему выводу: непрерывное отслеживание состояния системы блокирует распад! Иными словами, пока проводятся непрерывные измерения, имеющие целью проверить, находится ли система еще в возбужденном состоянии, она будет там находиться. Это по-видимому еще более яркая иллюстрация влияния процесса наблюдения на так называемую "реальность", демонстрирующая всю неоднозначность последнего понятия.
Центральным вопросом в современных спорах об интерпретации квантовой механики является вопрос о "реальности" волновой функции (см., например, книги R. Penrose и J. S. Bell в списке литературы). Для копенгагенской интерпретации (Н. Бор, В. Гейзенберг, В. Паули, М. Борн) характерна трактовка волновой функции как меры нашего знания/незнания о состоянии системы. К. Лаурикайнен так резюмирует взгляды В. Гейзенберга и М. Борна по этому вопросу: "квантовая механика описывает наше знание атомного мира, а не атомный мир сам по себе" (цит. соч., p. 55). При таком подходе никаких трудностей с пониманием парадокса ЭПР и родственных ему явлений нет вообще:
Предположите, что некоторое лицо N ездит из Ленинграда в Москву и обратно, проводя в среднем одинаковое время в каждом из этих городов. В Москве и Ленинграде сидят наблюдатели и производят, скажем, ежедневно "наблюдения", а именно, констатируют наличие или отсутствие N. Длительная статистика покажет им, что вероятность нахождения в каждом из городов равна 1/2. Но если мы примем в расчет только те наблюдения ленинградского наблюдателя, при которых произведенные в тот же день наблюдения москвича дали 1, то мы получим, что вероятность пребывания в Ленинграде равна нулю. Вот и вся редукция волнового пакета (Л. И. Мандельштам, Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике, М.: Наука, 1972, с. 348).
Трудность, однако, возникает в другом месте: получается, что закон физики (уравнение Шредингера) говорит нечто не о физическом мире "как он есть сам по себе", а о мере (нашего) знания/незнания, т.е. о вещах вполне субъективных. В. Паули был в этом отношении вполне последовательным, говоря о физике и психологии как двух дополнительных (в боровском смысле) способах описания реальности, равно фундаментальных и несводимых друг к другу. Он писал даже о символическом характере квантовой реальности (см. цит. выше книгу Лаурикайнена). Для большинства физиков такой подход оказался, однако, чересчур радикальным. Нежелание "допустить" в физику понятие сознания приводит к выводу о физической реальности волновой функции. Впрочем, некоторые сторонники такой точки зрения отдают себе отчет в том, что современная квантовая механика допускает такую интерпретацию только с большими натяжками и выражают надежду на изменение ее основных законов (например, при учете квантово-гравитационных эффектов). Интересная программа такого будущего развития предложена в книгах Р. Пенроуза "The Emperor's New Mind", "Shadows of the Mind". По нашему мнению, недостатком этой конструкции является недооценка роли диссипативного окружения. Как обсуждалось выше на примере "шредингеровской кошки", при учете окружения многие парадоксы, которые Пенроуз считает неразрешимыми, естественным образом снимаются в рамках существующего формализма.
Возможны различные спекуляции при применении квантовой механики к Вселенной как целому. Отметим, что при таком широком применении трудности возникают с любыми законами физики (например, известный старый вывод из второго начала термодинамики о "тепловой смерти" Вселенной). Однако в квантовом случае (который по-видимому заведомо реализовывался на ранних стадиях эволюции Вселенной, когда вообще не было классических объектов) трудности усугубляются. Как из парадокса шредингеровской кошки, так и из квантового эффекта Зенона можно сделать вывод, что разрушение квантовой интерференции и фиксация Вселенной в одном определенном состоянии (то есть создание "порядка" из хаоса квантовых вероятностей) могла бы осуществляться при наличии "наблюдателя" за ней.
...Кто воистину знает? Кто здесь провозгласит?
Откуда родилось, откуда это творение?
Далее появились боги посредством сотворения этого [мира].
Так кто же знает, откуда он появился?
Откуда это творение появилось?
Может само создало себя, может нет
Тот, кто надзирает над этим [миром] на высшем небе,
Только Он знает или же не знает.
(окончание гимна о сотворении мира из Ригведы, приведенного в разделе 2)
Ряд физиков утверждает, что роль такого "наблюдателя" мог бы играть обычный физический механизм - гравитационное поле, действующее во Вселенной (см., например, книгу М. Менского в списке литературы). Однако более глубоким кажется предположение о принципиально открытом характере наблюдаемой "физической" Вселенной, действии на нее факторов другого порядка (снова вспомним бога-демиурга Платона). Во всяком случае, представляется бесспорным, что современная физика по-видимому приблизилась к рубежу (или даже перешла его), за которым дальнейшее развитие не может происходить в форме традиционной естественной науки, строго изолированной от всех "метафизических" вопросов.
Конкретно, речь идет о том, можно ли рассматривать физическую Вселенную как замкнутую систему. Любая религия безусловно дает на этот вопрос отрицательный ответ. Согласно религиозной традиции, творение мира "извне" продолжается:
Даешь им - принимают, отверзаешь руку Твою - насыщаются благом; скроешь лице Твое - мятутся, отнимешь дух их - умирают и в персть свою возвращаются; пошлешь дух Твой - созидаются, и Ты обновляешь лице земли (Псалтырь 103:28-30).
Держава и страх у Него; Он творит мир на высотах Своих! (Иов 25:2)
Отец Мой доныне делает, и Я делаю... Истинно, истинно говорю вам: Сын ничего не может творить Сам от Себя, если не увидит Отца творящего: ибо, что творит Он, то и Сын творит также (От Иоанна 5:17,19).
В мистических традициях ислама считается, что мир ежесекундно творится и разрушается Аллахом (интересно, что здесь можно провести формальную аналогию с аппаратом квантовой механики, где эволюция системы описывается на языке операторов рождения и уничтожения частиц в данной точке пространства и в данный момент времени).
Мы создали вас, и почему вам не поверить? Видели ли вы то, что извергаете семенем, вы ли творите это, или Мы творцы? Мы распределили вам смерть, - и Нас не опередить! - с тем, чтобы заменить вас подобными, и воссоздать вас в том, как вы этого не знаете (Коран 56:57-61).
Бог обновляет каждый день свое творение (Талмуд, трактат Хагига).
Кто кроме Его промышляет о земле? И кто управляет всею вселенною? Если бы Он обратил сердце Свое к Себе и взял к Себе дух ее и дыхание ее, - вдруг погибла бы всякая плоть, и человек возвратился бы в прах (Иов 34:13-15).
Впрочем, соответствующее "мистическое" ощущение понятно и нерелигиозному человеку:
Небезызвестно, твердят теологи, что, стоит Господу хоть на мгновение отвлечься и забыть о моей правой руке - я ею сейчас пишу, - и она, словно проглоченная пастью небытия, канет в пустоту. Поэтому они и говорят: сохранение нашего мира - это акт вечного творения; взаимоисключающие глаголы сохранять и творить - для Неба синонимы (Х.Л.Борхес, История вечности).
Как уже отмечалось, в православной догматике важную роль играет понятие божественных энергий (см. главы 2,13,14), которые, согласно св. Григорию Паламе, не принадлежат тварному миру. Их постоянное действие в тварном мире означает незамкнутость последнего. Формулировка, что только Богом держится мир, является, как мы видели, безусловно традиционной. Возможно, не было бы неправильным сказать на языке современной физики (по крайней мере, если понимать это как некую частную аналогию), что квантовая интерференция для всей Вселенной как целого, означающая хаос вероятностей, непрерывно разрушается Наблюдением, которое удерживает Вселенную в определенном состоянии.
Не говори: я скроюсь от Господа; неужели с высоты кто вспомнит обо мне? Во множестве народа меня не заметят; ибо что душа моя в неизмеримом (!) создании? Вот, небо и небо небес - Божие, бездна и земля колеблются от посещения Его. Равно сотрясаются от страха горы и основания земли, когда Он взирает (Сирах 16:16-19).
Как обычно, постараемся проиллюстрировать серьезное (серьезнее некуда!) утверждение также цитатой из внешне несолидного источника:
На Короле был красный ночной колпак с кисточкой и старый грязный халат. Он лежал под кустом и храпел с такой силой, что все деревья вокруг сотрясались. ...
- Ему снится сон! - сказал Траляля. - И как по-твоему, кто ему снится?
- Не знаю, - ответила Алиса.
- Ему снишься ты! - закричал Траляля и радостно захлопал в ладоши. Если б он не видел тебя во сне, где бы ты, интересно, была?
- Здесь, конечно, - сказала Алиса.
- А вот и ошибаешься! - возразил с презрением Траляля. - Тебя бы вообще не было! Ты просто снишься ему во сне!
- Если этот вот Король вдруг проснется, - подтвердил Труляля, ты сразу же - фьють! - исчезнешь, словно тебя и не было (Л.Кэрролл, Алиса в Зазеркалье - кстати, тоже описание сна).
Аналогичные до некоторой степени положения можно найти и в других религиозных системах. Однако вопрос о роли субъекта (или Субъекта) наблюдения может решаться по-разному. Абсолютное противопоставление субъекта и объекта здесь вряд ли оправдано, и особенно оно не характерно для восточной философии (впрочем, как видно из приведенной выше цитаты из Дионисия Ареопагита, аналогичные положения присутствуют и в христианстве). Как уже говорилось в гл.2, полное тождество Бога и индивидуальной души провозглашается в адвайта-веданте Шанкары, откуда и происходит ведантистское понимание Свидетеля:
Я есмь Атман, Свидетель всего(!), Я обладаю природой Чистого Сознания. Я не являюсь ни Неведением, ни даже его проявлением, Я есмь только Брахман, Вечно Чистое, Вечно Просветленное, Вечно Бдящее, Вечно Свободное Абсолютное Существование. Я есмь Абсолютное Блаженство, Единое без второго и Глубочайшее Сознание (трактат Пятиричность).
К той же школе принадлежит учение современного индийского мистика Шри Рамана Махарши:
Веданта говорит, что вселенная появляется в поле зрения одновременно с видящим... Без видящего нет объектов видения. Найдите наблюдателя, и творение окажется включенным в него... Шанкару критиковали за его взгляды на майю [иллюзию], не понимая существа вопроса. Он показал, что (1) Брахман реален (2) вселенная нереальна и (3) вселенная есть Брахман. Шанкара не останавливался специально на втором утверждении, ибо третье объясняет остальные два. Оно означает, что вселенная реальна, если воспринимается как Атман, и нереальна, если понимается отдельной от Атмана. Следовательно, майя и реальность - одно и то же (Будь тем, кто ты есть, с. 250, 251,253).
Исходные священные тексты индуистской традиции содержат богатую символику и имеют более широкий смысл:
Тот, кто находясь в земле (далее: воде, огне, воздушном пространстве, ветре, небе, солнце, странах света, луне и звездах, пространстве, темноты, свете, существах, дыхании, речи, глазе, ухе, разуме, коже, познании, семени), отличен от земли (...), кого земля не знает, чье тело - земля (...), кто изнутри правит землей (...), - это твой Атман, внутренний правитель, бессмертный (Брихадараньяка упанишада).
Две птицы, соединенные вместе друзья, льнут к одному и тому же дереву одна из них поедает сладкую ягоду, другая смотрит [на это], не поедая. На том же дереве - человек, погруженный [в горести мира], ослепленный скорбит о [своем] бессилии. Когда же он зрит другого - возлюбленного Владыку и его величие, то освобождается от скорби (Шветашватара упанишада).
22 Наблюдающий, Поддерживающий, Всепринимающий великий Ишвара, а также Божественный Атман - так именуется в этом теле Высочайший Дух. 26 Знай, что все существующее - неподвижное и движущееся - происходит от взаимодействия "поля" и "Знающего поле". 28 Кто действительно видит Ишвару равно пребывающим всюду, тот уже не может сойти с истинного пути. 29 Тот, кто видит, что все действия исполняются лишь в пракрити (природе, материи), Атман же остается бездействующим, - тот, воистину, видит. 32 Как вездесущая пустота не смешивается ни с чем по причине своей тонкости, так и Атман, пребывающий в телах, не смешивается ни с чем. 33 Но подобно тому, как Солнце освещает землю, так и Владыка "поля" озаряет все "поле", о Бхарата. 34 Кто очами мудрости видит эту разницу между "полем" и "Знающим поле" и познал процесс освобождения чувств от пракрити - тот приближается к высшей цели (Бхагавадгита 13, перевод В.В.Антонова).
Мистики, в том числе христианские, часто оказываются "между" религиозными и философскими концепциями:
Око, которым я взираю на Бога, есть око, которым Бог взирает на меня. Мое око и око Божье едины в видении, и в ведении, и в любви (Мейстер Экхарт).
Я знаю, что без меня Бог не сможет прожить и мгновение. Уйди я в небытие, и Он перестанет существовать (Ангелус Силезиус).
Глубокое осмысление вопроса о реальности и наблюдателе предлагает буддийский подход (который, как обсуждалось в гл. 4, тесно связан с психологией - и этот психологизм ставился ему в упрек Шанкарой). В махаяне часто говорится, что единственная реальность - это наш ум (напомним также известный дзенский ответ на вопрос о Будде: "это сознание и есть Будда"). Школа йогачаров вводит понятие единого источника (сокровищницы) сознания алая-виджняны. Однако и эта концепция опровергается школой мадхьямика, созданной Нагарджуной:
Нагарджуна оспаривает положение йогачаринов "один лишь ум" и фактически подвергает полному сомнению даже само существование этого ума. Он говорит, что любой взгляд можно опровергнуть и что не следует останавливаться на каком-то одном ответе или описании реальности, крайнем или умеренном (опять вспоминается принцип дополнительности! - В.И., М.К.)... Для того, чтобы утверждать, что все существующее - это лишь игра ума, должен существовать также и кто-то, наблюдающий этот ум, познающий этот ум, удостоверяющий его существование. ... Но согласно собственной философии йогачаринов, согласно философии "самосветящегося познания", субъективные мысли о каком-то объекте ведут к заблуждению, поскольку не существует ни объекта, ни субъекта, а имеется только один ум, частью которого будет и наблюдатель. Поэтому утверждать, что этот единый ум существует, невозможно... Поскольку нет никого, кто воспринял бы ум, или реальность, само понятие существования в виде "вещей" или "формы" ошибочно; нет реальности, нет того, кто бы воспринял ум или реальность, нет мыслей, проистекающих из восприятия реальности. И если мы устранили это предварительное мнение о существовании ума и реальности, тогда ситуации возникают во всей ясности, как они есть. Нет никого, кто должен наблюдать, никого, кто должен что-то познавать. Реальность просто есть, и как раз это подразумевает термин "шуньята". Благодаря такому прозрению устранен наблюдатель, который отделяет нас от мира (Чогьям Трунгпа, Преодоление духовного материализма, с.176,177).
В результате остается лишь Открытое пространство. Близкий подход можно найти в книгах индийского мистика и философа Кришнамурти (см., напр., его беседы с Д.Бомом).
Таким образом, понимание сознания в философии и особенно духовной практике (йоге) индуизма и буддизма различно. Как видно из приведенных цитат, индуизм описывает процесс мышления как колебания "тонкой" материи пракрити, причем есть свидетель - пуруша; цель йоги состоит в их успокоении и переходе к чистому осознанию. В буддизме мышление - прерывный поток дхарм, интервалы между которыми возрастают в процессе практики; целью последней является восприятие шуньяты (пустотности), а свидетель отсутствует. Иногда это различие сопоставляется с дуализмом волновой и корпускулярной картины при описании природы света и вещества в квантовой механике.
Определенье волны
заключено в самом
слове "волна". Оно,
отмеченное клеймом
взгляда со стороны (!),
им не закабалено (И. Бродский, Тритон)
В противоположность традиционным учениям, в картине миры Кастанеды, хотя на первое место и ставится сознание, делается упор на нечеловеческий аспект проблемы. Здесь используется устрашающий образ орла - "силы, которая правит судьбой всех живых существ". Помимо символов восточных религий, этот образ можно сопоставить с 19-20 песнями "Рая" Данте и 11 главой библейской 3 книги Ездры, а также некоторыми христианскими апокрифами (например, о птице Феникс). Создавая и поддерживая мир своими эманациями, орел выращивает и пожирает осознание. Он непостижим (а путать непостижимое и пока неведомое смертельная опасность), и его человеческая часть ничтожна:
Наше знакомство с воспринимаемым нами миром принуждает нас верить, что мы окружены предметами, существующими сами по себе и независимо, так, как мы их воспринимаем, тогда как в действительности нет мира предметов, а есть вселенная эманаций орла.
Далее он объяснил, что светимость живых существ составляется той особой частью эманаций орла, которая содержится внутри их светящихся коконов. Внешняя светимость притягивает внутреннюю, она, так сказать, ловит ее и фиксирует. Эта фиксация и определяет сознание всякого отдельного существа. ... Я попросил объяснить, как эманации орла, внешние кокону, оказывают давление на эманации внутри.
- Эманации орла - это больше, чем волокна света, - ответил он. - каждая из них является источником безграничной энергии. Думай об этом следующим образом: поскольку некоторые эманации, внешние кокону, являются теми же самыми, что и внутри, их энергии подобны непрерывному давлению. Однако кокон изолирует эманации, которые внутри его перепонки, и тем самым направляет давление.
... Новые видящие установили границы и определили неведомое как нечто, скрытое от человека, одетое, возможно, устрашающим образом, однако находящееся все-таки в пределах человеческой досягаемости. Неведомое в свое время становится известным. Непостижимое, с другой стороны - это неописуемое, немыслимое, неосуществимое. Это что-то такое, что никогда не будет нам известно, однако это что-то есть там - ослепляющее и в то же время устрашающее в своей огромности ... (Внутренний огонь).
Разумеется, приводя эти цитаты, мы достаточно далеко отходим от естественнонаучной проблематики. Важно, однако, подчеркнуть, что физики, пытающиеся всерьез понять положения и методы собственной науки (а не воспринимающие их лишь как набор рецептов по проведению вычислений, родственный поваренным книгам), вынуждены задумываться над очень непривычными для себя вопросами о роли сознания, в том числе человеческого, в формировании законов природы:
По не совсем ясным причинам на явление сознания в научных дискуссиях наложено табу. Тем не менее, как видно из проведенного фон Нейманом блестящего анализа квантовомеханического измерения, даже сами законы квантовой механики со всеми их следствиями нельзя сформулировать без обращения к понятию сознания (Ю. Вигнер, Этюды о симметрии, с.161,162).
Наконец, следуя книге В.В. Налимова "В поисках иных смыслов", процитируем препринт Принстонского университета "Собрание высказываний о роли сознания в философском представлении реальности" (1984):
Сознание и материя являются различными аспектами одной и той же реальности (К. Вайцзеккер).
...Вряд ли может быть оспорено то, что природа и наш математически мыслящий ум работают по одним и тем же законам... Это остается справедливым и в том случае, когда наш ум впечатывает свои законы в природу, и тогда, когда природа впечатывает свои законы в нас... (Дж. Джинс).
Одни и те же элементы используются для того, чтобы создать как внутренний (психологический), так и внешний мир... Субъект и объект едины. Нельзя сказать, что барьер между ними разрушен в результате достижения физических наук, поскольку этого барьера не существует (Э. Шредингер).
11. Пространство и взаимодействие
В Северном океане водится рыба, имя ей Кит. Сколько тысяч ли он величиной - неведомо. [Этот Кит] превращается в птицу, имя ей - Феникс. Сколько тысяч ли длиной его спина - неведомо (Чжуанцзы, гл.1, Странствия в беспредельном).
"Каков источник этого мира?" "Пространство - поистине все существа выходят из пространства и возвращаются в пространство, ибо пространство больше их, пространство - последнее прибежище"... В нем заключены оба - небо и земля, оба - огонь и ветер, оба - солнце и луна, молния и звезды; и то, что есть здесь у него, и то, чего нет, - все это заключено в нем... Поистине, то, что зовется пространством, проявляет имя и образ (Чхандогья упанишада 1.9, 8.1, 8.14).
Пространство между небом и землей подобно кузнечному меху и флейте: [то и другое] изнутри пусто и прямо. Чем [в нем] сильнее движение, тем больше результатов (Дао Дэ Цзин, 5).
Пространство безгранично, будучи постоянно возобновляющейся формой, а вовсе не ширясь до бесконечности. То, что есть, является скорлупой, плавающей в бесконечности того, чего нет (А. Эддингтон, Природа физического мира).
В нескольких следующих главах мы детально обсудим категории пространства и времени. Для материалистической философии, к которой были приучены несколько поколений советского народа, эти категории просты и самоочевидны.
Основные формы всякого бытия суть пространство и время; бытие вне времени есть такая же бессмыслица, как бытие вне пространства (Ф. Энгельс).
Мы же займемся демонстрацией крайней запутанности этих вопросов, привлекая разнообразные литературные источники.
В современной физике (после появления теории относительности) обсуждаемые понятия принято объединять и рассматривать совместно, и на это, как мы увидим, есть глубокие причины, которые были поняты еще в древности.
"Гарги, то, что над небом, то, что землей, что между небом и землей, что зовется и прошедшим, и настоящим, и будущим - это выткано вдоль и поперек на пространстве". "А на чем же выткано вдоль и поперек пространство?" "Поистине, Гарги, брахманы называют это Непреходящим. ... Поистине, по воле этого Непреходящего, Гарги, занимают свое место небо и земля. Поистине, по воле этого Непреходящего, Гарги, занимают свое место мгновенья, часы, дни и ночи, половины месяца, месяцы, времена года, годы" (Брихадараньяка упанишада).
Соединить пространство и время через четвертое измерение первым сумел физик Эйнштейн... Советская власть это тоже делала, но парадоксально: выстраивала зэков, давали им лопаты и велели рыть траншею от забора до обеда. А сейчас это делается очень просто - одна минута эфирного времени в прайм-тайм стоит столько же, сколько две цветных полосы в центральном журнале (В. Пелевин, Generation П).
Тем не менее, обычное восприятие пространственных и временных соотношений человеком совершенно различно.
Воображаемое деление на время и пространство установлено в мире подобно [такому же делению] сознания. Да и кто пожелал бы установить иначе природное [устройство] для живых существ? (Бхартрихари, Вакья-падия)
Прощайте, Альберт Эйнштейн, мудрец.
Ваш не успев осмотреть дворец,
в Вашей державе слагаю скит:
Время - волна, а Пространство - кит.
(И. Бродский, Письмо в бутылке)
Пространство не знает времени
Время не знает пространства
Они просто друг друга терпят
Как чета глухих стариков
Что едят из одной миски
Из одной памяти
Из одной беспамятности
(Ж.Руссло)
Поэтому в настоящей работе, посвященной именно соответствию естественнонаучной и гуманитарной картин мира, уместно рассмотреть пространство и время отдельно. В данной главе мы обсудим некоторые вопросы, связанные с понятием пространства, которые с давних пор были предметом пристального внимания как философов и теологов, так и научного исследования.
Глубокое определение онтологической роли пространства было дано еще Платоном (в нем можно найти некоторые параллели с буддизмом, см. цитаты в гл.12).
Во первых,... есть тождественная идея, нерожденная и негибнущая, ничего не воспринимающая в себя откуда бы то ни было и сама ни во что не входящая, незримая и никак иначе не ощущаемая, но отданная на попечение мысли. Во вторых, есть нечто подобное этой идее и носящее то же имя - ощутимое, рожденное, вечно движущееся, возникающее в некоем месте и вновь из него исчезающее, и оно воспринимается посредством мнения, соединенного с ощущением. В третьих, есть еще один род, а именно пространство: оно вечно, не приемлет разрушения, дарует обитель всему рождающемуся, но само воспринимается вне ощущения посредством некоего незаконного умозаключения, и поверить в него почти невозможно (Тимей 52 a-b).
Вообще, размышления о природе и свойствах пространства очень характерны для греческой мысли периода античности.
В основе античного познания в качестве априорной формы лежит телесность в себе, чему в Кантовой картине мира точно соответствует абсолютное пространство... Вся античность без исключения воспринимает числа как единицы меры, как величины, длины и поверхности... Вся античная математика есть в основе своей стереометрия (О. Шпенглер, Закат Европы, с. 121).
Геометрия как наука о пространстве фактически была первой естественной наукой в современном понимании:
Что касается понятия пространства, то очевидно, ему должно предшествовать понятие телесного объекта... Два телесных объекта могут либо касаться, либо находиться на расстоянии один от другого. В последнем случае можно, ничего не меняя, поместить между ними третье тело, в первом же случае это невозможно. Эти пространственные отношения, очевидно, реальны в том же смысле, как и сами тела. Если два тела равноценны для заполнения этого промежутка, то они будут равноценны и при заполнении других промежутков. Таким образом, промежуток оказывается независимым от выбора заполняющего его тела; то же самое справедливо в совершенно общем случае пространственных отношений. Тот факт, что эта независимость, составляющая главнейшую предпосылку чисто геометрических понятий, априори отнюдь не обязательна, представляется очевидным. По-моему, понятие промежутка, не зависящее от особого выбора заполняющего его тела, служит отправным пунктом для понятия пространства вообще. ... Поскольку геометрия понимается как учение о закономерностях взаимного расположения практически твердых тел, ее можно рассматривать как древнейшую отрасль физики (А. Эйнштейн, Собр. научн. трудов, т. 2, с. 276, 277).
Впрочем, вскоре после того, как в древней Греции появилась современная математика и геометрия была изложена аксиоматически в "Началах" Евклида, понимание нераздельной связи геометрии с реальностью было постепенно утрачено:
Ясно, что в мире естественнонаучных понятий понятие пространства как реального объекта существовало уже давно. Однако геометрия Евклида не пользовалась этим понятием как таковым.... Точка, плоскость, прямая, отрезок - все это идеализированные телесные объекты (там же).
В конце концов И. Кант провозгласил в конце XVIII в. субъективность понятия пространства, окончательно оторвав его от физической реальности:
Пространство вовсе не представляет свойства каких- либо вещей самих по себе, а также не представляет оно их в их отношении друг к другу, иными словами, оно не есть определение, которое принадлежало бы самим предметам и оставалось бы даже в том случае, если отвлечься от субъективных условий созерцания... Пространство есть ни что иное, как только форма всех явлений внешних чувств, т.е. субъективное условие чувственности, при котором единственно и возможны для нас чувственные созерцания (И.Кант, Критика чистого разума, М., Мысль, 1994, с. 52).
Я могу воспринять падение тела, даже не подумав о причине этого падения, но я не могу воспринять то, находятся ли вещи вне друг друга или рядом друг с другом, воспринять, не имея заранее представления о пространстве как чувственной форме созерцания, только посредством которой я и могу впервые воспринять вне друг друга положение вещей (из письма Канта Осману, цит. по.: М. Мамардашвили, Кантианские вариации, с.72,73).
Приведем здесь небольшой комментарий:
Пространство суть эволюция принципа помещенья
в сторону мысли. Продолженье квадрата или
параллелепипеда средствами, как сказал бы
тот же Клаузевиц, голоса или извилин.
(И. Бродский, Элегия)
Субъективность пространства и времени - глубокая идея, которая обсуждается и в традиционных учениях, и к ней мы вернемся ниже в гл.12. Кант, как видно из выписанных цитат, понимал ее скорее гносеологически, чем онтологически. Речь идет прежде всего о том, что понятие пространства не может быть "выведено" из опытных данных, но, напротив, должно предшествовать любому опыту. Любые факты воспринимаются и осмысливаются как уже происходящие в пространстве. Более детально эти вопросы рассмотрены в цитированной выше книге Мамардашвили.
Кант говорит, что образование формы созерцания, например, пространства, есть насилие над нашей чувственностью, потому что впечатления продолжают падать в последовательности, так же как они падали на чувственность любого животного, а синтез возвращает и располагает их по вертикали к горизонтальной линии продолжения падения этих впечатлений на нашу чувственность. И тем самым совершается насилие, которое не имеет природного смысла, но целесообразно по отношению к расширению нашей души. (М. Мамардашвили, Кантианские вариации, с.220, 221).
При таком понимании слова "субъективность" нет противоречия между взглядами Канта и позицией многих естествоиспытателей и математиков (включая самых великих, таких, как Гаусс и Эйнштейн), настаивавших на объективности и реальности пространства, то есть на независимости его существования и свойств от ума человека:
Мы должны признать, что хотя число есть только продукт нашего ума, пространство есть реальность и вне нашего ума, которой мы не можем приписывать всецело закона a priori (К.Ф. Гаусс, письмо Бесселю, 9.4.1830).
Конечно, ум не может предписывать самому себе те правила и формы, по которым он познает мир.
Но, скажут, есть все-таки настоящая прямая, т.е. по учебнику геометрии [евклидовой]. - В том то и дело, что такая постановка возражения лишена смысла: прямая не есть вещь, а - наше понятие о действительности. И если мы не можем раскрыть конкретное содержание этого понятия, объем же применения его равен нулю, то такого понятия нет... (П.А. Флоренский, Анализ пространственности и времени в художественно-изобразительных произведениях, с.16-17).
Взгляды Канта на пространство оказались в значительной степени "скомпрометированы" среди физиков и математиков тем обстоятельством (несущественным для глубинного смысла его философии), что он считал положения евклидовой геометрии самоочевидными, то есть внутренне присущими человеческому мышлению. Открытие в начале XIX века внутренне непротиворечивых неевклидовых геометрий (Н.И. Лобачевский, Я. Бойяи, К. Гаусс) и разработка Б. Риманом более общего подхода к геометрии, включавшего как евклидову, так и неевклидовы ситуации в качестве частных случаев, нанесло серьезный удар по таким взглядам. Встал вопрос о геометрии реального (физического) пространства. При этом Лобачевский, Гаусс и Риман считали, что этот вопрос должен в конечном счете решаться экспериментально; Гаусс даже проводил геодезические измерения высокой точности с целью проверить теорему евклидовой геометрии о равенстве суммы углов треугольника 180 градусам. Разумеется, при таком подходе прямая воспринимается как нечто существующее "объективно" , вопреки процитированному выше предостережению Флоренского, но в полном соответствии с практикой геодезических и астрономических измерений. Действительно, в этих случаях отрезками прямых считаются траектории светового луча в пустоте или в однородной прозрачной среде; да и прямизна обычных линеек тоже проверяется "на свет". Другой привязкой геометрии к опыту служит следующие утверждения относительно твердых тел:
Твердые тела ведут себя в смысле различных возможностей взаимного расположения, как тела евклидовой геометрии трех измерений; таким образом, теоремы евклидовой геометрии содержат в себе утверждения, определяющие поведение практически твердых тел (А. Эйнштейн, Собр. научен. трудов, т. 2, с. 85).
Если бы не было твердых тел в природе, не было бы и геометрии (А. Пуанкаре, О науке, с. 48).
Впрочем, подход А. Пуанкаре к геометрии отличался в одном важном отношении от изложенного выше. Согласно Пуанкаре, любая геометрия - это чисто логическая конструкция, экспериментальной проверке всегда подлежит лишь совокупность "геометрия+физика". Так, если бы в своих геодезических измерениях Гаусс обнаружил отклонения от геометрии Евклида (чего в действительности не произошло), мы все равно могли бы сохранить последнюю в неприкосновенности, изменив законы оптики, то есть отказавшись от закона прямолинейного распространения света в однородной прозрачной среде:
Если мы теперь обратимся к вопросу, является ли евклидова геометрия истинной, то найдем, что он не имеет смысла. Это было бы все равно, что спрашивать, какая система истинна - метрическая или же система со старинными мерами, или какие координаты вернее - декартовы или же полярные. Никакая геометрия не может быть более истинна, чем другая; та или иная геометрия может быть только более удобной (А. Пуанкаре, О науке, с. 41).
Логически это неопровержимо. Речь может идти лишь о "неконструктивности" такого подхода и его несоответствию принципу "бритвы Оккама": зачем вводить такой объект, как евклидова прямая, если в физическом мире ему ничего не соответствует? С другой стороны, согласно платонистским взглядам на математику (см. гл. 8), подход Пуанкаре вполне оправдан, так как математические понятия, в том числе и понятия евклидовой геометрии, относятся тогда к некой "высшей" реальности и их статус не может зависеть от свойств физической (или астрономической) Вселенной. В любом случае здесь затрагиваются очень серьезные проблемы, которые вряд ли имеют простые общепризнанные решения.
В философии понятие мирового пространства может обсуждаться в иных аспектах. Здесь, как и в науке, остро ставится проблема конечности или бесконечности мира.
Я вижу эти ужасающие пространства вселенной, которые заключают меня в себе, я чувствую себя привязанным к одному уголку этого обширного мира... Я вижу со всех сторон только бесконечности, которые заключают меня как атом, я как тень, которая продолжается только момент и никогда не возвращается (Б. Паскаль, Мысли).
Казавшиеся когда-то революционными идеи о бесконечном пространстве сейчас представляются слишком простыми (как мы увидим ниже, в том числе и с точки зрения науки).
Существует некое единое общее пространство, единая, необозримая безмерность, которую смело можно назвать Пустотой (Вакуумом); в ней находятся бесчисленные небесные тела, подобные тому, на котором мы живем и произрастаем. Мы утверждаем, что это пространство бесконечно... В нем существуют бесконечные миры, подобные нашему собственному (Дж. Бруно, De l'infinito universi et mondi).
У современного человека такая картина, чреватая дурной бесконечностью, вовсе не вызывает энтузиазма.
Смысл Империи, Публий, в обессмысливании пространства... Когда столько завоевано - все едино... И программы эти космические - то же самое. Ибо чем они кончаются? Когортой на Сириусе, колонией на Канопусе. А потом что? возвращение. Ибо не человек пространство завоевывает, а оно его эксплуатирует. Поскольку оно неизбежно. За угол завернешь - думаешь, другая улица. А она - та же самая: ибо она - в пространстве... Все - метры квадратные. Или, если хочешь, кубические. А помещение есть тупик, Публий... Нужник, Публий, от Персии только размером и отличается. Хуже того, человек сам и есть тупик. Потому что он сам - полметра в диаметре (И. Бродский, Мрамор).
А.Ф. Лосев резко протестует против подхода Джордано Бруно.
Допустим, ... что мир бесконечен и только бесконечен. Если что-нибудь не имеет конца, - след., оно не имеет границы и формы. Если что-нибудь не имеет границы и формы, это значит, что оно ничем не отличается от всего прочего. Но если оно ничем не отличается от всего прочего, то следовательно, невозможно установить, существует ли оно вообще или нет. Итак, если мир бесконечен, то это значит, что ровно никакого мира не существует. Нигилизм Нового времени, так, в сущности, и думает. Восхвалять бесконечность миров заставляло тут именно желание убить всякий мир; и католичество, которое хотело спасти живой и реальный мир, имело полное логическое [разумеется, только! - В.И., М.К.] право сжечь Дж.Бруно (Диалектика мифа).
М. Мамардашвили сравнивает философию Канта с идеями Дж.Бруно о бесконечном числе миров:
А Кант говорит о другом. Он говорит о метафизической множественности, то есть о множественности миров, возможной в точке. Что не нужно далеко идти. Там, где место души, где человек, в этой точке множество. Почему и как это возможно? Потому что пространства разнородные... Если восприняли, то уже определились пространственно, и это пространство уже не какое-то возможное, а мое. Это мой мир (Кантианские вариации).
А.Ф. Лосев отстаивает также неоднородность реального пространства. Подобная критика картезианского геометрического понятия пространства содержится и в трудах Р.Генона:
Сама протяженность не может исключительно сводиться к количеству, ... что очень важно для обнаружения несостоятельности картезианского "механизма" и других физических теорий, которые в ходе времени более или менее из него следуют ... Для того, чтобы пространство было чисто количественным, надо, чтобы оно было чисто гомогенным и чтобы его части различались между собой только по абсолютной величине; это привело бы к предположению, что оно есть лишь содержащее без содержимого... (Царство количества и знамения времени, с.33).
С другой стороны, философия буддизма (особенно в трактовке для "западного" читателя) в связи с задачей освобождения подчеркивает безграничность мира. В книге К. Уилбера "Никаких границ", написанной в целом с "восточных" позиций (однако в преломлении, типичном для Америки 60-х), подчеркивается заслуга Ньютона - внедрение в науку (а через нее - в массовое сознание) представления о безграничном абсолютном пространстве.
Согласно психологической теории Юнга, для человеческого эго жизненно важно существование в абсолютном пространстве и времени, а относительность пространственно-временного континуума служит отличительной чертой бессознательного.
Время и место обладают великой действительностью и сильным влиянием во всем, и особенно в том, что касается человека (Насафи).
Психологическое понятие о пространстве может существенно отличаться от геометрического. М. Мамардашвили пишет о "психологической топологии" (буквально топология - наука о месте), которая определяет расстояние между людьми и событиями. При этом тесно связанными оказываются явления жизни, далеко расположенные геометрически, а логическая последовательность событий, происходящих с данным человеком, оказывается как бы предопределенной (ср. также с понятием синхронистичности по Юнгу, гл.7). Здесь может быть проведена формальная аналогия с траекториями в фазовом пространстве, которые, как известно из классической механики, никогда не пересекаются. Подробнее этот вопрос рассматривается в следующей главе.
Вернемся к той роли, которую играет понятие пространства в различных разделах физики. Исторически первая последовательная физическая теория, механика Ньютона, базируется на представлении об абсолютном пространстве, играющем роль некоторой "арены", на которой происходят все физические процессы:
Абсолютное пространство по самой своей сущности безотносительно к чему бы то ни было внешнему и всегда остается одинаковым и неподвижным. Относительное есть его мера или какая- либо его ограниченная подвижная часть, которая определяется нашими чувствами по положению его относительно некоторых тел, которое в обыденной жизни принимается за пространство неподвижное (И. Ньютон, Математические начала натуральной философии. Пер. А.Н.Крылова, Пг, 1915, с. 33).
Взаимодействие тел осуществляется непосредственно на расстоянии через это абсолютное пространство. Такой подход, будучи необычайно успешным в формальном отношении (до поры до времени), резко противоречит традиционным представлениям о взаимодействии тел как исключительно локальном (контактном) явлении, и в действительности не удовлетворял самого Ньютона:
Предполагать, что тяготение является существенным, неразрывным и врожденным свойством материи, так что тело может действовать на другое на любом расстоянии в пустом пространстве, без посредства чего- либо передавая действие и силу - это, по-моему, такой абсурд, который немыслим ни для кого, умеющего достаточно разбираться в философских предметах. Тяготение должно вызываться агентом, постоянно действующим по определенным законам. Является ли, однако, этот агент материальным или не материальным, решать это я предоставлю моим читателям (И. Ньютон, Письмо к Бентли, цит. по: Б.И. Спасский, История физики, т.1, М., Высшая школа, 1977, с. 145).
Аналогичные идеи о существовании активной среды можно найти и в восточных священных текстах:
Протягивая нить, иди вслед за светом воздушного пространства!
Обращай внимание на полные света пути, созданные молитвой!
Тките без узлов работу воспевающих!
Стань Ману, породи божественный род!
Привяжите привязи к осям, о занятые Сомой.
(Ригведа X.53.6)
Тогда Гарги Вачакнави стала спрашивать его. "Яджнавалкья, - сказала она, - все здесь выткано вдоль и поперек на воде. На чем же выткана вдоль и поперек вода?" "На ветре, Гарги". "А на чем же выткан вдоль и поперек ветер?" - "На мирах воздушного пространства, Гарги". "А на чем же вытканы вдоль и поперек миры воздушного пространства?" ... (миры гандхарвов, солнца, луны, звезд, богов, Индры, Праджапати, Брахмана)... "А на чем же вытканы вдоль и поперек миры Брахмана?" Он сказал: "Гарги, не спрашивай слишком много, чтобы у тебя не отвалилась голова. Ты слишком много спрашиваешь о божественном, о котором нельзя спрашивать слишком много. Гарги, не спрашивай слишком много". И тогда Гарги Вачакнави умолкла.
..."Кто знает эту нить и внутреннего правителя, тот знает Брахмана, тот знает богов, тот знает веды, тот знает существ, тот знает Атмана, тот знает все ... И если ты, Яджнавалкья, увел брахманских коров, не зная этой нити и этого внутреннего правителя, то у тебя отвалится голова". "Я знаю, Гаутама, эту нить и этого внутреннего правителя". "Всякий может сказать: Я знаю, я знаю. Расскажи то , что ты знаешь". "Поистине, Гаутама, эта нить - ветер. Поистине ветром, Гаутама, [словно] нитью, связаны и этот мир, и тот мир, и все существа" (Брихадараньяка упанишада).
Основанный на отказе от понятия дальнодействия, т.е. "полевой" подход к взаимодействию тел, отстаивавшийся, в частности, Декартом, не мог быть развит в XVII в. в последовательную теорию из-за отсутствия как экспериментальных фактов, так и соответствующего математического аппарата дифференциальных уравнений в частных производных. Соответствующая картина мира была разработана в XIX веке (главным образом усилиями М.Фарадея и Дж.К.Максвелла) в связи с изучением электрических и магнитных явлений и получила определенное завершение уже в XX веке в общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, который смог формально решить поставленную Ньютоном задачу, создав теорию гравитационного поля без понятия дальнодействия. Интересно, что современная индийская философия легко осмысляет все это в своих категориях:
За явлением гравитации... стоит то, что древние йоги называли Вайю [божество ветра!], - причина гравитации и магнитных полей... За солнечным или ядерным огнем обретается Агни [бог огня] фундаментальный, духовный Агни, он повсюду. ...Это "горячая золотая пыль", ...истинная причина по ту сторону следствия, изначальная сила по ту сторону материальной, атомарной основы (Сатпрем, Шри Ауробиндо или Путешествие сознания, с.282).
В тантрических духовных практиках вайю как род эфира связывается с касанием, осязанием, вращательным движением. Использование ветра как символа пространства не ограничено национальной традицией:
Скажи мне, чертежник пустыни,
Сыпучих песков геометр,
Ужели безудержность линий
Сильнее, чем дующий ветр?
(О. Мандельштам)
Напомним здесь слова Платона: "Бог - геометр".
Появление ОТО означало существенное изменение естественнонаучных представлений о пространстве, а также времени.
Довольно долго пространство оставалось в сознании физиков лишь пассивным хранилищем бытия, не принимавшего никакого участия в физических процессах. Новый поворот в развитии понятия пространства наступил лишь с появлением волновой теории света и теории электромагнитного поля Фарадея-Максвелла. Выяснилось, что в пространстве, свободном от материальных тел, существуют состояния, распространяющиеся в виде волн, а также локализованные поля, способные оказывать силовое воздействие на помещенные в них электрические заряды или магнитные полюса. Поскольку физикам XIX столетия казалось совершенно абсурдным приписывать физические функции или состояния самому пространству, то по образцу весомой материи была придумана пронизывающая все пространство среда - эфир, предполагаемый носитель электромагнитных и световых процессов. Состояния этой среды, которые должны были отвечать электромагнитному полю, строились сначала чисто механически по образцу упругих деформаций в твердых телах. Однако полностью построить механическую теорию эфира не удавалось, и постепенно все привыкли отказываться от выяснения природы эфирных полей. Так эфир превратился в субстанцию, обладавшую единственной функцией, - служить носителем электрических полей, природа которых не поддавалась дальнейшему анализу. Возникла следующая картина: пространство заполняется эфиром, в котором плавают материальные частицы или атомы весомой материи; атомистическая структура последней уже была с достоверностью установлена наукой как раз к концу XIX века (А. Эйнштейн, Собр.научн. трудов, т. 2, с. 278).
Иными словами, изучения электрических и магнитных явлений привели к выводу о возможности существования электромагнитного поля в пустоте и об отождествлении света с электромагнитными волнами. При этом радикально меняется картина взаимодействия между зарядами: первый заряд порождает электромагнитное поле в некоторый момент времени, оно распространяется с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме, через конечное время достигает второго заряда и оказывает воздействие на характер его движения. Дальнодействие как таковое оказывается исключенным из физики. Пространство уже не рассматривается как нечто инертное и лишенное свойств, а представляется заполненной некой всепроникающей средой с особыми свойствами - эфиром; возмущения этой среды и есть электромагнитные волны. В то же время, попытки построить конкретную механическую модель эфира, игравшие очень большую эвристическую роль при создании Максвеллом классической электродинамики, привели к постулированию столь странных свойств эфира, что в конце концов потеряли всякий смысл: представить себе существование среды с таким набором свойств оказалось не проще, чем рассматривать электромагнитное поле как некоторую самостоятельную, не сводимую к механике, реальность.
В форме, приданной максвелловской электродинамике Г. Лоренцем, за эфиром осталась одна-единственная функция: быть привилегированной системой отсчета. Это можно пояснить с помощью простой аналогии. В ньютоновской механике относительно движение тел в пустоте, но не в среде. Скажем, акустические явления протекают по-разному при движении источника звука и при движении его приемника, несмотря на то, что относительная скорость источника и приемника может быть одинакова в обоих случаях. Дело в том, что для звука существует выделенная система отсчета - та, в которой воздух покоится. Аналогичная система отсчета была и в электродинамике Максвелла-Лоренца - та, относительно которой покоится эфир. Однако многочисленные эксперименты, поставленные с целью обнаружить эффекты движения Земли относительно эфира, неизменно давали отрицательный результат. В конце концов это привело к формулировке (независимо А.Эйнштейном и А.Пуанкаре) специального принципа относительности - утверждения о невозможности обнаружить абсолютное движение никакими экспериментами. В результате эфир оказался ненаблюдаемым, и это понятие было изгнано из физики (хотя оно продолжает играть большую роль в восточных философских системах). За этот шаг пришлось заплатить радикальным пересмотром старых понятий о пространстве и времени. Дело в том, что из законов электродинамики - уравнений Максвелла - следует, что свет в пустоте может распространяться только со строго определенной скоростью. Так как скорость любого движения относительна, предполагалось, что это утверждение относится к вполне определенной системе отсчета - той, в которой эфир покоится. Сейчас пришлось постулировать постоянство скорости света относительно произвольной системы отсчета (строго говоря, в специальной теории относительности Эйнштейна и Пуанкаре речь идет только об инерциальных системах отсчета, связанных равномерными и прямолинейными движениями). Это очевидно несовместимо с классическим законом сложения скоростей.
ТЕЛЕГРАМКанал с обзорами, анонсами новинок и книжными подборками
Книжный Вестник
Бот для удобного поиска книг (если не нашлось на сайте)
Поиск книг
Свежие любовные романы в удобных форматах
Любовные романы
О психологии, саморазвитии и личностном росте
Саморазвитие
Детективы и триллеры, все новинки
Детективы
Фантастика и фэнтези, все новинки
Фантастика
Отборные классические книги
Классика
ВКОНТАКТЕБиблиотека с любовными романами, которая наверняка придётся по вкусу женской части аудитории
Любовные романы
Библиотека с фантастикой и фэнтези, а также смежных жанров
Фантастика
Самые популярные книги в формате фб2
Топ фб2
книги