Чтение онлайн

Сегодня мы смотрим в будущее с некоторым облегчением и оптимизмом, возможно, из-за того, что новые понятия стали ближе и привычнее, а квантовые устройства и идеи уже широко используются в различных областях науки и техники. Ученые всерьез задумываются о возможности создания вычислительных устройств, в которых перенос и обработка информации будут связаны не с электронами (как в обычных транзисторах и микрочипах), а с квантами, неделимыми порциями энергии, в результате чего компьютер можно будет создать даже на основе одного-единст-венного атома. В последние годы появились даже совершенно фантастические научные публикации и направления, типа «квантового психоанализа» (автор должен сразу сознаться, что даже не представляет, чему посвящены эти работы!). В пятой главе, где рассказывается о теориях рождения Вселенной, для описания исходной космической среды используется образ «квантовой пены», состоящей из крошечных пузырьков пространства-времени, размеры которых в миллионы триллионов раз (!) меньше атомных ядер. Каждый из таких пузырьков порождает или способен породить огромную сверкающую Вселенную, о существовании который мы, возможно, никогда не сможем узнать.

Изучение квантовых законов меняет даже представления о человеческой жизни. После открытий в биологии и кибернетике мы уже почти свыклись с мыслью, что наш мозг, в сущности, представляет собой биоорганический компьютер, работающий с использованием некоторых электрохимических реакций и осуществляющий достаточно быструю обработку информации. Именно этот биокомпьютер позволяет обеспечить точность нашего восприятия, позволяет избегать опасностей, плакать от восхищения, решительно действовать или, наоборот, совершать самоубийство в определенных обстоятельствах и т. п. При этом обычно его работа и процессы переключения происходят автоматически и быстрее, чем сам человек может осознавать и оценивать свое поведение или отдельные поступки. Квантовая механика показывает, что процессы переключения в наших «внутренних» биокомпьютерах осуществляются на том физическом уровне, где происходят причудливые, неточные и непредсказуемые квантовые взаимодействия. Остается непонятным, каким образом на основе огромного числа квантовых неопределенностей в элементах структуры нашего мозга могут вообще происходить устойчивые мыслительные процессы, управляющие длительными и осознанными поступками человека и его целенаправленным поведением. Такие вопросы заставляют нас еще раз гораздо серьезнее задуматься над смыслом своего существования, определением понятия собственного «Я», проблемой свободы волеизъявления и самой нашей способностью планировать и осуществлять целенаправленные и последовательные действия. Непонятно, как мы должны относиться к собственным мыслям и эмоциям после осознания факта, что они, подобно островам или утесам, возвышаются над морем «квантовых» неопределенностей и вероятностей?

В будущем нам еще не раз придется задуматься о дуализме личности и тайнах человеческого сознания. Забегая вперед, упомянем странные квантово-механические соображения, которые использует известный профессор Роджер Пенроуз для объяснения индивидуального восприятия окружающего нас мира. Похоже, что физически воспринимаемые нами объекты существуют в привычных ньютоновских законах и ограничениях (поэтому, например, они не могут существовать одновременно в двух точках), но наши собственные мысли и переживания имеют квантовую природу и не подчиняются этим ограничениям.

Некоторые ученые на основе подобных рассуждений и теорий предлагают рассматривать человеческий мозг в качестве квантового измерительного устройства, созданного природой в процессе эволюции за миллионы лет именно для обеспечения связи классического макромира с квантовым микромиром. В этом случае наше сознание играет роль того самого гейзенберговского наблюдателя, который одним своим присутствием (т. е. каким-то «сенсорным» запросом) вызывает необходимый коллапс волновых функций, происходящий в некоторых физико-химических структурах нашей нервной системы. Известный специалист Г. Стапп пишет по этому поводу: «Сознание каждого отдельного человека может быть представлено в виде выборки из полного набора квантово-механических событий в гейзенберговском представлении». Теоретики, естественно, продолжают ожесточенно спорить о механизме этого эффекта, поскольку некоторые из них считают коллапс волновых функций чисто случайным процессом, а другие предлагают различные варианты «правил отбора», заложенных в мозгу и позволяющих личности самой контролировать процесс. В настоящее время особое внимание ученых привлекают некоторые белковые образования в мозгу (так называемые микротрубки), структура которых, возможно, позволяет осуществлять трансформацию квантовых состояний в классические. Может оказаться, что именно такие процессы помогают нам ориентироваться в потоке событий и создавать то, что принято называть «человеческой жизнью», т. е. мыслить, принимать решения, анализировать события, мечтать и даже непрерывно развивать собственную индивидуальность.

При этом нам не стоит забывать о том, что мы живем в непрерывно меняющемся и подвижном мире: наша родная планета вращается вокруг Солнца со скоростью 36 километров в секунду, Солнечная система движется относительно черной дыры в центре Млечного Пути со скоростью 360 километров в секунду, а вся наша галактика стремится к Туманности Андромеды со скоростью 90 километров в секунду. Такие цифры вызывают у нормального человека неприятное ощущение головокружения и «излишней спешки», после чего он обычно с удовольствием вглядывается в привычные земные ландшафты с их величественными неподвижными горами, прочными скалами фиордов и древними океанами. К сожалению, как показано в следующей главе, и это ощущение покоя и незыблемости родной планеты является иллюзорным и обманчивым.

Примерно в середине XX столетия ученые вдруг поняли, что они буквально «теряют почву» под ногами, так как появилось множество доказательств нестабильных и даже хаотических смещений земной коры. Неожиданно обнаружилось, что постоянно меняют свой облик не только великие реки, океаны и обширные острова, но и казавшиеся символом постоянства гигантские материки. Появлялось все больше прямых доказательств того, что континенты непрерывно двигаются, сближаются и отделяются друг от друга. Современное описание планеты можно сравнить не с картиной, изображающей солидное и прочное здание вокзала (или хотя бы полустанка), а с постоянно меняющимся пейзажем за окном поезда.

В наши дни это никого не удивляет, но следует вспомнить, что именно профессиональные геологи более полувека издевались и подшучивали над идеей, которая позднее превратилась в плодотворную и непрерывно развивающуюся теорию «дрейфа континентов» или тектонической подвижности. В сущности, уже к концу XIX века геологи выяснили, что Земля по меньшей мере на несколько сот миллионов лет старше, чем считалось раньше, причем особое значение при оценке играли исследования так называемых осадочных отложений, образующих горные породы. Поэтому геологи никак не могли совместить наличие таких медленных, «ленивых» процессов с предлагаемой молодым немецким ученым Альфредом Вегенером теорией, согласно которой континенты постоянно дрейфуют, скользят или, образно говоря, танцуют.

Вегенер в жизни был очень активным, жизнелюбивым и оптимистичным человеком, поэтому весьма характерно, что предложенные им противоречивые гипотезы относились к геологии, а вовсе не к метеорологии и астрономии, в которых он (кстати, вполне заслуженно) считался выдающимся специалистом. Вегенер, конечно, верил в справедливость предлагаемых им теорий, однако они вовсе не были главным делом его жизни, и он совершенно не собирался посвящать свою жизнь их доказательству. Он с наслаждением занимался наукой и любимым горнолыжным спортом, где его постоянным партнером был близкий друг (позднее ставший зятем) Генрих Харрер, знаменитый альпинист, чья дальнейшая судьба, кстати, легла в основу сюжета известного американского фильма «Семь лет в Тибете» (с Брэдом Пит-том в главной роли). Блестящие догадки Вегенера не требовали ломки концептуальных представлений, а выглядели даже как-то по-детски здравыми и простыми, что с озлоблением признавали даже самые яростные критики его теорий.

Прежде всего, Вегенеру удалось довести до уровня научной гипотезы простое и очевидное обстоятельство (которое, кстати, всегда замечали дети и с удивлением отмечали еще первые картографы эпохи великих географических открытий!), что очертания континентов, включая выступы и трещины, отлично дополняют друг друга, так что если мысленно сдвигать их по глобусу, можно очень легко «собрать» контур некоего единого суперконтинента. Подрастая, дети забывают об своих ощущениях, а ученые картографы-обычно начинают заниматься сбором точной информации, а не теоретическими измышлениями. Поэтому неудивительно, что сто лет назад никто не стал серьезно относиться к идеям Вегенера о том, что поразительное сходство береговых линий Бразилии и Сенегала свидетельствует об их былом единстве, а Австралия когда-то примыкала к африканскому континенту.

Проблема в целом является довольно сложной, и не стоит сразу обвинять научное сообщество в отсутствии интереса или понимания. Каждый из нас, работавший в каком-либо коллективе или организации (исследовательский центр, университет или издательство), прекрасно знает, что в любой области есть свои психи (именуемые на жаргоне просто «чайниками»). Знакомство с основными положениями теории Вегенера заставляло многих ученых подозревать, что он относится именно к этой категории людей, приносящих научному сообществу немало хлопот. Автор книги помнит, как в начале 70-х годов один сумасшедший аспирант здорово испортил жизнь своему научному руководителю в одном из колледжей на севере штата Нью-Йорк, изводя профессора очередными решениями знаменитых математических задач (типа квадратуры круга или определения мнимых корней уравнений). Молодой человек был весьма энергичным, жестоким и опасным чудаком из породы психов с манией величия, которых в науке тянет именно к чему-то особенно таинственному и непостижимому. Реальная проблема науки состоит в том, что такие люди часто считают ученых-традиционалистов не просто дураками, а хитрыми «заговорщиками», в то время как настоящие ученые знают, что случайные революции в науке столь же редки, как взрывы сверхновых звезд в космосе.

С другой стороны, конечно, верно и то, что в научных сообществах очень часто тон задают самоуверенные эксперты, давно потерявшие способность созидать или воспринимать новые идеи (вспоминается известная академическая шутка о «младотурках, которые с неизбежностью и очень быстро превращаются в Старую Гвардию»). Поэтому не стоит удивляться, что академические круги встретили идеи Вегенера с нескрываемой насмешкой. Возможно, впрочем, что существовала и дополнительная психологическая причина враждебности, которую можно объяснить фразой из романа Бэрила Бэйнбриджа «Господин Джордж»: «…люди сейчас настолько измучены и обеспокоены непрерывными изменениями обстоятельств, чувств и мыслей, что идея о подвижности самой земной тверди может показаться им просто невыносимой».