Не так давно, когда газета «Нью-Йорк тайме» брала у знаменитого ученого Роджера Пенроуза интервью в его рабочем кабинете в Оксфорде, журналистка не могла не обратить внимание на игрушки, тут и там рассованные по комнате. «Зачем это вам здесь?» – последовал вопрос. В ответ на него Пенроуз рассмеялся и обронил: «Наука и забава – вещи неразделимые»…

Интересно, что смысл этого диалога практически точно был вновь воспроизведен спустя несколько месяцев опять же в оксфордских декорациях, но совсем другими людьми – Дэвидом Дойчем, создателем теории квантовых вычислений, и бравшим у него интервью редактором «Компьютерры» Леонидом Левковичем-Маслюком. Дойч сказал, что работает почти исключительно дома. И тут же уточнил, что «работает» – это не очень удачное слово для его занятий. Он скорее просто «делает то, что хочется». Решает задачи, смотрит телевизор, программирует, снимает анимационные фильмы, играет в компьютерные игры. Все эти занятия являются для него одним и тем же… Когда слышишь такие признания ученых, невольно всплывает слово «лила». В индуистской философии этим термином обозначают разворачивающийся процесс познания Абсолютом самого себя. «Лила» с санскрита переводится как «забава» или «игра».

Видимо, неслучайно эту же «божественную игру» постижения себя и природы столь естественным образом осваивают наиболее яркие мыслители человечества. Один из них, безусловно, и «рыцарь науки» сэр Роджер Пенроуз – математик и физик, автор книг и преподаватель. Ученый, отметивший в 2001-м году свой 70-летний юбилей и являющийся, возможно, одним из величайших ныне живущих последователей Альберта Эйнштейна.

В 1960-е годы Пенроузом в совместных со Стивеном Хокингом работах были заложены основы современной теории «черных дыр». На рубеже 60-70-х им начата огромная, продолжающаяся и поныне работа по созданию «теории твисторов», в конечном счете призванная свести в единую стройную систему гравитацию и квантовую механику. В 70-е ученый сделал удивительное открытие совсем в иной области, подарив миру «мозаику Пенроуза» (как стала она в итоге называться), позволяющую с помощью пары плиток весьма простой формы мостить бесконечную плоскость никогда не повторяющимся узором. В 80-90-е годы Пенроуз всерьез взялся за проблемы человеческого сознания и искусственного интеллекта, написав две весьма необычные книги – «Новый разум императора» и «Тени разума», – без преувеличения «зацепившие» не только научное сообщество, но и широкую публику. Однако все это, в конечном счете, проявления одной и той же забавы ученого под общим названием «А тут прихожу я и говорю…»

Занимательная математика всегда была страстью Роджера Пенроуза. Активный интерес ученого к этой области, можно сказать, семейная черта, унаследованная им от отца, генетика Л. С. Пенроуза, также увлекавшегося математическими головоломками. В 1950-е годы отец и сын Пенроузы, находясь под сильным впечатлением от знакомства с творчеством голландского художника Морица Эшера, придумали пару собственных «невозможных фигур» в эшеровском духе: широко известные ныне «бесконечную лестницу Пенроузов» и треугольник-«трибар».

Впоследствии Эшер использовал идеи Пенроузов в таких своих литографиях, как «Водопад» и «Восхождение и спуск».

Хотя основная работа Пенроуза сосредоточена на теории относительности и квантовой физике, свою докторскую диссертацию в Кембридже он защищал в области алгебраической геометрии. К этому разделу математики весьма тесно примыкают легкомысленные на первый взгляд задачи геометрических головоломок, связанных с проблемой «замощения», т. е. разбиения плоскости фигурами определенной формы.

Задачи разбиения плоскости тривиально решаются с помощью периодически повторяющихся комбинаций из таких фигур как равнобедренные треугольники, прямоугольники, шестиугольники, и т. п. Пенроуза же интересовала проблема отыскания такой формы фигур, которая приводила бы к замощению плоскости без порождения повторяющихся узоров. В действительности эта задача чрезвычайно важна, поскольку связана с проблемой разрешимости в математической логике. На протяжении многих лет считалось, что не может быть таких плиток, из которых строились бы только непериодические мозаики. Затем, в 1960-е годы решение нашли, но для плиток тривиальной квадратной формы, снабженных несколькими пазами и выступами.

Пенроузу удалось найти решение для неквадратных плиток, однако поначалу для этого требовалось несколько тысяч фигур различной формы. Еще несколько лет понадобилось на то, чтобы к 1973 г. сократить это число до шести. В конце же концов оказалось, что таких плиток нужно всего две, причем форма их предельно проста и замыкается на одну из величайших тайн природы – знаменитое «золотое сечение», лежащее в основе всех гармоничных соотношений. Получаются фигуры из ромба с углами 72 и 108 градусов, большая диагональ которого поделена в отношении, равном «золотому сечению». Эти фигуры получили название Kite и Dart («воздушный змей» и «дротик»).

Чуть позже выяснилось, что и две фигуры можно свести до совсем простых форм – просто ромбов, составленных на основе «золотого треугольника» (с углами 36 и 144 градуса).

Мозаики Пенроуза стали предметом пристального изучения, поскольку демонстрируют множество примечательных свойств и поистине неисчерпаемую глубину, скрытую за «золотым сечением»: количество укладываемых плиток постоянно пребывает в соотношении, близком к золотой пропорции; получающиеся узоры «квазисимметричны» и имеют ось симметрии пятого порядка; структура рисунков мозаики тесно связана с последовательностью Фибоначчи…

Пенроуз вполне понимал, что найденные им фигуры можно заложить в основу коммерческих игр-головоломок. Поэтому он несколько лет предусмотрительно воздерживался от публикации своего открытия до тех пор, пока не оформил на него патенты в Британии, США и Японии. Правда, в результате судьба чуть было не сыграла с излишне, быть может, расчетливым ученым злую шутку, поскольку в 1976 году по сути дела то же самое открытие независимо сделал молодой американский математик Роберт Амман.

И случись так, что обратил бы свое внимание великий популяризатор науки Мартин Гарднер на открытие Аммана, а не Пенроуза, то и вошли бы знаменитые мозаики в историю совсем под другим именем… но что сделано, то сделано, и патент на свое изобретение Пенроуз передал компании Pentaplex, которая делает на этой основе забавные, но не такие уж простые в решении мозаики-головоломки из «петушков» и «курочек».

В 1995 году ученый-математик по имени Роджер Шлафли оформил патент на два очень больших простых числа, им найденных, а посему, в некотором смысле, изобретенных. По поводу подобного «изобретения» в научном сообществе поднялась целая буря протестов, поскольку еще никому в голову не приходило объявлять права интеллектуальной собственности на числа. Среди громко осудивших Шлафли, как это ни странно, был и сэр Роджер Пенроуз, с возрастом, похоже, несколько изменивший свои воззрения на этическую проблему патентования математических решений. «Это абсурд, – сказал он, – математика существует для всех».

Но судьба тут же приготовила Пенроузу ироничный урок. В 1997 году его жена принесла из магазина пачку рулонов туалетной бумаги, на которой ученый мгновенно узнал характерный рисунок своего знаменитого детища – мозаику Пенроуза! Последовавшее негодование ученого по-человечески вполне можно понять. Он столько лет занимался поиском решения сложнейшей задачи, а тут некая бесстыжая фирма использует его открытие для подтирания… ну, понятно чего. Математика – это, конечно, для всех, но не до такой же степени. И оскорбленный Пенроуз подал на компанию в суд (хотя какой-нибудь рассудительный индус, наверное, на подобную коллизию прореагировал бы спокойнее – «это карма»).

Ныне мозаики Пенроуза – это не только куча доказанных абстрактных теорем, головоломки Pentaplex и комичная история с сортиром. В 1984 году сотрудники НИСТ США сделали сенсационное открытие, обнаружив непериодическую структуру на электронограмме быстро охлажденного сплава марганца и алюминия. Расположение рефлексов – светлых пятен – на снимке обладало осью симметрии 5-го порядка, что с математической точки зрения убедительно свидетельствовало о существовании непериодического пространственного расположения атомов, аналогичного мозаике Пенроуза.

Это открытие было чрезвычайно сильным ударом по фундаментальным догмам кристаллографии, где долгое время господствовало утверждение, что кристаллы могут обладать лишь осями симметрии 2-го, 3-го, 4-го и 6-го порядка, но никак не 5-го. Согласно другой догме, твердое вещество могло существовать только в двух формах: либо с регулярной периодической решеткой атомов в кристалле, либо в хаотическом беспорядке атомов аморфных тел, как в стекле, к примеру. Открытие кристаллов с непериодической «квазисимметричной» структурой означает, что между аморфными телами и периодическими кристаллами имеется не четкое разграничение, как казалось долгое время, а плавный переход.

Но означает это и нечто значительно большее. В частности, для понимания природы человеческого сознания, способного предсказывать вещи, противоречащие повседневному опыту и не вычисляемые с помощью компьютера.

Проблема непериодического покрытия плоскости, решаемая мозаикой Пенроуза, как было доказано значительно позже, принадлежит к классу задач, не вычислимых алгоритмически на компьютере. И это далеко не единственная задача из тех, что успешно решены человеком, но не укладываются в логику вычислительных машин. Более того, если учитывать богатый опыт кристаллографии, то решение найдено Пенроузом и вопреки опыту, в некотором смысле. Тем не менее ответ на задачу искался математиком с завидным упорством по той, в сущности, причине, что Пенроуз чувствовал – решение есть.

Ученым, делающим открытия, очень хорошо известно, что решения задач нередко рождаются как бы уже в готовом виде. И лишь затем, для обоснования найденного ответа и внятного его пояснения коллегам, выстраиваются цепочки формул или логических аргументов. Правда, удается это не всегда, и в физике, к примеру, имеется достаточное количество формул, которые ниоткуда не выводятся, а существуют сами по себе. Как проявления пытливого ума человеческого.

Пенроуза крайне занимала эта особенность мыслительных процессов. Но чем больше он над этим размышлял, тем больше понимал, что сознание – это такая область науки, где по сию пору вопросов существует намного больше чем ответов. В итоге он, будучи сам математиком и физиком, пришел к выводу, что ухватить суть разума в строгих научных и логических терминах человеку мешает непонимание фундаментальных законов физики.

В 1989 году Пенроуз выпускает книгу «Новый разум императора. О компьютерах, сознании и законах физики» (The Emperor's New Mind: Concerning Computers, Minds, and the Laws of Physics). Книга стала заметнейшей вехой в дискуссиях, ведущихся вокруг феномена сознания и проблем построения мощных систем искусственного интеллекта (ИИ).

Главный тезис Пенроуза: «Сознание не поддается расчету и функционирует не алгоритмически… Мозг – это не компьютер». С помощью логических аргументов, привлекая известные факты физики и математики, Пенроуз показывает, какие вещи о сознании можно установить, а какие нет. Демонстрирует, что в человеческом мышлении есть такие аспекты, которые никогда не удастся повторить с помощью машины. Что имеется некая внутренняя, непостижимая пока связь между квантовыми эффектами взаимодействия субатомных частиц в живом организме и нашим мышлением («квантовое сознание»). В конечном же счете из этого выводится твердое заключение, что «искусственный интеллект» невозможен, поскольку значительная часть сознания, а может и все оно целиком, не является по природе своей алгоритмическим. Так что прежде, чем поднимать вопрос об искусственном интеллекте, необходимо разобраться с физическими процессами, сознание образующими.

Вскоре после выхода книги, вызвавшей бурю дискуссий и опровержений из лагеря сторонников ИИ, внимание Пенроуза привлекла работа американского врача и биолога Стюарта Хамерофа, посвященная так называемым микротрубкам цитоскелета. Эти весьма специфические цилиндрические молекулы диаметром около 25 нанометров, имеющиеся почти во всех клетках, были обнаружены наукой относительно поздно и фактически «по недоразумению».

При подготовке проб для электронного микроскопа всегда использовали жидкость, которая растворяла те белки, из которых состоят микротрубки. И лишь когда перешли на другой растворитель, случайно выявили в клетках новые структуры, выполняющие, как поначалу решили, функции «скелета». Однако при более глубоком анализе было установлено, что образующие микротрубки элементы – тубулины – имеют два возможных состояния, переключение между которыми происходит небывало для биологии быстро, за наносекунды.

По сути дела, был открыт «клеточный автомат», изготовленный самой природой. Хамероф предположил, что микротрубки в нейронах мозга и являются местом воплощения «квантового сознания».

Роджер Пенроуз счел эти идеи квантового разума вполне «безумными, чтобы быть верными» и взялся за их разработку в следующей своей книге «Тени разума. В поисках недостающей науки сознания» (Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness). В самом обобщенном виде созданная Хамерофом-Пенроузом модель «физики сознания» выглядит так. На основе косвенных экспериментальных данных и ряда физических соображений-аргументов делается предположение, что тубулины в микротрубках способны образовывать большие когерентные квантовые системы. Говоря иначе, большая совокупность тубулинов может некоторое время жить «квантовой жизнью», а потом переходить в классическое состояние с помощью невычислимой процедуры OR («операционной редукции»). Именно этот переход и есть «момент сознания» или «элементарный фактор чувственного опыта», если пользоваться терминологией философа Уайтхеда. Поток таких событий и образует субъективно ощущаемый человеком «поток сознания». Так что все происходящее с нейронами мозга – это как бы «тень» истинно важных квантовых процессов, или «операционной редукции» в микротрубках.

Хотя в обоснование всей этой модели выстроен фундамент логических аргументов, строго говоря, она остается чисто умозрительным построением ученых. Уровень сегодняшней экспериментальной физики, занимающейся масштабно организованными событиями на квантовом уровне, вынуждает строить исследования при тщательном исключении температурных и других хаотических эффектов, что никак не сопоставимо с теплой и влажной субстанцией мозга. Да и сам механизм, который позволял бы огромной массе микротрубок взаимодействовать друг с другом через стенки клеток, остается пока под очень большим вопросом.

Короче говоря, на нынешнем этапе по-прежнему совершенно не ясно, что именно происходит в сознании и как, и вообще, есть ли в теории Хамерофа-Пенроуза более глубокий смысл, чем в удачной шутке философа Дэвида Чалмерса: «Сознание – тайна, квантовая механика – тоже тайна. Две тайны – все равно, что одна. Так может быть, это и есть одно и тоже?»…

Еще один важнейший тезис в позиции Пенроуза, глубоко развиваемый им в обеих посвященных тайнам сознания книгах, состоит в том, что современная наука вообще и физика в частности в принципе неадекватны для решения проблем мышления. И неадекватна она будет всегда, когда дело доходит до описания природы человеческого интеллекта, познавательных способностей и сознания вообще. Этот тезис весьма близок теореме Курта Геделя о неполноте, говорящей что для любой конечной системы аксиом всегда существуют утверждения, истинность или ложность которых в рамках этой системы доказать невозможно. Говоря иначе, Пенроуз полагает, что имеются элементарные ограничения внутри самой науки, сужающие наше понимание собственных мысленных процессов, что естественным образом ограничивает и возможности к созданию искусственного интеллекта.

Когда Пенроузу случается встречаться с журналистами, то неизменно возникают вопросы о том, почему сторонники искусственного интеллекта столь яростно защищают идею о машинах, способных разумом превзойти человеческое существо.

По мнению Пенроуза, основных причин тому три. Первая заключается в следующем. Нынешние компьютеры демонстрируют бесспорно потрясающие вычислительные возможности. Но сторонники искусственного интеллекта полагают, будто это все, что надо для разума. Они по-прежнему полагают, что всякая научная теория должна быть вычислимой. И не желают слушать людей, занимающихся математикой, которым хорошо известно, что существует масса проблем, даже классических проблем, которые в принципе не могут быть решены одними лишь вычислениями.

Еще одна причина заключается в том, что на идеях ИИ люди получают хорошую работу. Они получают солидные гранты, публикуют статьи и они хотят получать еще больше денег. А тут, как говорит Пенроуз, «прихожу я и заявляю – нет, нет и нет. Существуют пределы тому, что вы хотите достичь этим способом». Естественно, им совсем не нравится такое слышать.

Ну а в-третьих, это чем-то похоже на религию. Вопросы из разряда «что такое разум», «что такое сознание» непосредственно соотносятся с тем, для чего людям бывает нужна религия. Некоторые религиозные люди чувствуют себя вполне счастливыми, придерживаясь определенной точки зрения, и им крайне не нравится, когда их взгляды ставят под сомнение. Люди из лагеря ИИ некоторым образом счастливы от того, что у них есть модель, которой они довольны, и они совершенно не желают, чтобы появлялся кто-то лишь затем, чтобы их тревожить.

Пенроуз абсолютно убежден, что в «сознательном существе» (куда входят многие животные включая и нас) происходит нечто такое, что не является вычислительной деятельностью. И вообще «сознание» – это не то качество, которым когда-либо будет обладать компьютер. Вне зависимости от того, насколько сложный и насколько хорошо играющий в шахматы или в другие подобные штучки.

Но с другой стороны, тут же подчеркивает Пенроуз, это вовсе не означает, что кто-нибудь когда-нибудь в будущем не сможет построить устройство, НЕ-компьютер, следует подчеркнуть, которое будет делать все, что делаем мы. Ученый настаивает лишь на том, что мы не придем к этому через одни только вычисления.

Как пишет Эндрю Ходжсон, один из соратников ученого, в книгах Пенроуза «Новый разум императора» и «Тени разума» мимоходом упоминается теория твисторов, однако по упоминанию такому трудно догадаться, что эта работа является главным делом Пенроуза на протяжении вот уже 30 лет. По крайне облегченной для понимания характеристике самого автора, его теория твисторов представляет собой математическую схему для нового переформулирования структуры пространства-времени, в котором отдельные точки рассматриваются не как фундаментальное абстрактное понятие, а как «сечения» лучей света, полагаемых более фундаментальными вещами, чем отдельные точки. (По мнению ученого, проще объяснить суть его теории пока, к сожалению, не представляется возможным.)

Поначалу Пенроуза привели к концепции твисторов результаты собственных исследований структуры пространства-времени, в результате чего он увидел широчайшее поле приложений для этой новой математической конструкции. Но и по сию пору твисторы продолжают оставаться относительно малоизвестной областью даже в сообществе математической физики. Причины тому лежат сильно за пределами возможностей данного текста, однако по свидетельству специалистов теория предоставляет весьма элегантный формализм как для общей теории относительности, так и для квантовой теории.

Теорию твисторов можно рассматривать двумя различными способами – математическим и физическим. С одной стороны, это геометрический аппарат для новых математических методов работы с нелинейными уравнениями. Но есть за всем этим и другая, значительно более амбициозная программа – теория твисторов для физики, претендующая, по сути дела, на роль «теории всего». Здесь общепринятое описание пространства-времени заменяется некоторой формой геометрии твисторов, что позволяет по-новому понять природу физического мира.

Начиная с 1970 г. Роджер Пенроуз совместно со своими единомышленниками и учениками работает над воплощением этой «твисторной программы», разветвившейся на два направления. Одно занимается переформулированием общей теории относительности, т. е. гравитации в термины твисторной геометрии. Второе – переформулированием теории квантового поля (иначе элементарных частиц и сил в плоском пространстве-времени). Для успеха программы в целом эти направления должны когда-нибудь слиться. Исследователи уже нащупали, по их мнению, некоторые многообещающие точки соприкосновении, но пока что работы эти ведутся независимо. Основные области исследований – разработка связей теории твисторов с эйнштейновской общей теорией относительности, что по мнению Пенроуза является ключом ко всему остальному. Если эту взаимосвязь удастся прояснить, то появится путь к объединению общей теории относительности и квантовой механики. В настоящее время, как известно, здесь имеется очень большой разрыв.

Сейчас Пенроуз пишет книгу, в которой пытается обсудить все популярные ныне физические модели, претендующие на роль «теории всего», включая, конечно, и собственное детище, теорию твисторов. Ныне Пенроуз вполне определенно признает, что теории твисторов не удалось решить некоторые из важнейших проблем, которые казались разрешимыми с помощью данного аппарата. Однако, по мнению автора, его теория «еще очень даже жива».

Еще одна важнейшая «забава» Пенроуза – работа над проблемой измерений в квантовой механике. По глубокому убеждению ученого, современной физикой оказалась полностью упущена по крайней мере одна важнейшая область. И когда она будет освоена (по надеждам Пенроуза, в течение ближайших лет 50), это станет величайшей научной революцией. Такую революцию должно будет совершить отыскание ответа на простой, в общем-то, вопрос: «Как понимать квантовую механику?». Всем ясно, что квантовая механика описывает феномены микромасштаба – события, происходящие с атомами, молекулами, частицами. Найденные правила вроде бы хороши, но ведь стоит их попытаться применить к макрообъектам, как они сразу же оборачиваются полнейшей чепухой. Эти правила будут уверять, что футбольный мяч, к примеру, одновременно может быть и «здесь», и «там».

Сейчас существует огромное количество способов для объяснения и обхода этой вопиющей нестыковки. Однако, как считает Пенроуз, на самом деле это свидетельствует лишь о том, что теория просто неправильна и что существует некий уровень, на котором вещи переходят из квантового состояния в классическое.

По мнению ученого, сейчас вполне можно оценить, что это за уровень. Есть у него и предложения по экспериментальной проверке того, верна оценка или нет. Такие эксперименты позволят выявить тот самый уровень, на котором малые масштабы переходят в масштабы крупные. Один из экспериментов задумано устроить в космосе. И если результаты его будут соответствовать ожидаемым, то будет получено веское свидетельство тому, что квантовая механика явно нуждается в кардинальной революции.

Так что забава Пенроуза под названием «А тут вхожу я и говорю…» продолжается.

В февральском, 2001 года номере журнала Scientific American опубликована заметка «Большой взрыв: шутка или истина?», авторы которой в очередной раз обращаются к одной из самых сложных, возможно, проблем современной космологии да и всей науки вообще: «Как произошла наша Вселенная?». Ответа на этот вопрос статья, понятное дело, не дает, но зато приводится в ней один весьма занятный факт, редко кем упоминаемый, а потому, очевидно, и малоизвестный.

Термин «большой взрыв», которым именуется наиболее общепринятая на сегодняшний день теория происхождения всего сущего, появился на свет в начале 1950 года. Подарил его миру, сам того не желая, тогда еще сравнительно молодой английский космолог с весьма оригинальной и впечатляюще четкой манерой суждений, ныне известный всему миру как сэр Фред Хойл – патриарх астрофизики, талантливый математик, автор более 40 примечательных книг, от научно-популярных и чисто научных монографий до фантастических романов, театральных пьес и даже либретто для оперы.

В 1950-м году до всего этого было еще далеко, однако уже тогда проявлявший свои разносторонние таланты Хойл был не только ученым в Кембридже, но также автором и ведущим цикла субботних радиопередач по Третьей программе Би-би-си. Эти посвященные науке передачи возникли на радио довольно спонтанно, однако имели бешеный успех у публики и входили в верхние строчки национального рейтинга популярности. И вот в суматошной обстановке последней передачи цикла, буквально на лету, у Хойла и родился глумливый термин «big bang», или «большой взрыв». В намерение ученого ни в коем случае не входило одобрение этой теоретической концепции. Совсем даже напротив – под этим несерьезным именем Хойл намеревался ее похоронить. По иронии судьбы, в науке проявляющейся ничуть не реже чем в обычной жизни, именно этому насмешливому названию и было суждено прижиться в истории, навсегда обозначив космогоническую теорию, постепенно ставшую доминирующей и общепризнанной.

Здесь, видимо, следует напомнить, что согласно общей теории относительности в истории Вселенной должна быть некая точка (именуемая сингулярностью), в которой сама эта теория неприменима. Наблюдения свидетельствуют, что Вселенная расширяется. Во всех моделях расширяющейся Вселенной имеется общая черта: в какой-то момент в прошлом (10—20 млрд. лет назад) расстояние между соседними галактиками должно было равняться нулю. В этот момент, который и называют Большим взрывом, плотность Вселенной и кривизна пространства-времени должны быть бесконечными, а такими вещами наука оперировать не умеет. Поэтому, если что и происходило до Большого взрыва, то эти события никак не могут иметь для нас каких-либо последствий, следовательно, с научной точки зрения их следует исключить из модели, а момент Большого взрыва считать началом отсчета времени.

Идея Большого взрыва, а особенно то, что у времени было начало, по ряду причин не нравилась многим. Хотя бы потому, что насквозь пропитанные атеизмом ученые видели здесь намек на вмешательство неких божественных сил в процесс творения мироздания. Видели это, надо сказать, не только ученые, так что в 1951 году в поддержку модели Большого взрыва выступила и католическая церковь, заявившая, что эта теория согласуется с Библией.

Поэтому ученым хотелось иметь альтернативу Большому взрыву, не только затягивающему науку в сингулярную точку, где происходит совершенно непонятно что, но еще и намекающему на волю божью. Именно такую альтернативу предлагала модель «стационарной вселенной», одновременно разработанная к 1948 г. кембриджским ученым Фредом Хойлом и его австрийскими коллегами, математиком Германом Бонди и астрономом Томасом Голдом, еще до войны иммигрировавшими в Англию из-за гитлеровской оккупации.

Их идея состояла в том, что по мере разбегания галактик на освободившихся местах из нового непрерывно рождающегося вещества все время образуются новые галактики. Следовательно, несмотря на расширение, во все моменты времени и во всех точках пространства вселенная имеет примерно одинаковую плотность и выглядит примерно одинаково. Стационарная модель была простой, хорошо вписывалась в известные к тому времени экспериментальные данные, а потому имела одно время более широкую популярность, нежели модель Большого взрыва. Но, как констатирует Хойл в одной из своих книг, «к середине 1960-х с теорией Стационарного состояния что-то пошло не так», поскольку новые экспериментальные данные стали противоречить этой модели и более вписывались в концепцию Большого взрыва. В итоге именно на нее и стало ориентироваться подавляющее большинство космологов. Большинство, но не Хойл.

Приняв во внимание новые экспериментальные данные, Фред Хойл скорректировал некоторые свои выводы, однако с прежним упорством продолжал согласовывать новые факты с концепцией Стационарной модели. К 1967 году эта модель приобрела форму пульсирующей «квазистационарной» Вселенной, которая вечно расширяется и сжимается в пространстве-времени от одного бесконечного состояния к другому в своих циклах, продолжающихся многие миллиарды лет…

В том же 1967 году Хойл создал Институт теоретической астрономии Кембриджа, который сам же и возглавлял до 1973 года. В 1972 году за научные заслуги он был произведен королевой Британии в рыцарство. Было много новых трудов и книг, но Стационарная модель, похоже, так навсегда и осталась важнейшим делом его жизни. И вот недавно, в 2000 году вышла из печати новая книга, под названием «Иной подход к космологии: от Стационарной вселенной через Большой взрыв к Реальности»[39]. Книга написана Фредом Хойлом в соавторстве с двумя другими известными астрофизиками, американцем Джефри Бербиджем и индийцем Джаянтом Нарликаром.

По характеристике весьма консервативного и крайне сдержанного к «научным ересям» журнала Scientific American, в этой книге представлена наиболее глубоко разработанная альтернатива Большому взрыву – теория «Квазистационарного состояния Вселенной», являющая собой новейшую инкарнацию стационарной модели Фреда Хойла 1948 года. Авторы книги поставили перед собой цель опровергнуть прочно утвердившиеся в науке взгляды на происхождение Вселенной. По убеждению этих ученых, чрезмерная ориентация на модель горячего большого взрыва привела к совершенно неоправданному отвержению альтернативных моделей.

Для доказательства своей точки зрения авторы книги критически подходят к базовым фактам космологии, установленным наукой с 1914 года, и предлагают новые интерпретации наблюдений. Демонстрируя многочисленные изъяны и нестыковки в аргументации сторонников Большого взрыва, Хойл и его коллеги показывают, что существуют иные трактовки наблюдений, свидетельствующие в пользу стационарной модели. В частности, доказывается, что знаменитое фоновое излучение Пензиаса-Вильсона – это вовсе не реликт горячего Большого взрыва, а рассеянный свет звезд. Что синтез элементов, обычно приписываемый взрыву, происходил в звездах. Что материя постоянно создается и испускается в пространство из ядер галактик…

Книга эта, естественно, получила решительную отповедь в рядах «последовательных бигбэнговцев», однако в очередной раз наглядно продемонстрировала, насколько важную роль играют в науке интерпретации и насколько вторичными могут оказываться сами факты.

В еще большей, возможно, степени эту истину подтверждает другая недавняя книга Хойла, «Математика эволюции» (Mathematics of Evolution), вышедшая в 1999 году. Эта работа отражает вторую важнейшую сторону творчества ученого, поскольку Хойл с весьма давних пор известен как идейный противник Дарвина и дарвиновской теории эволюции с ее «законом естественного отбора». При этом следует подчеркнуть, что Хойл абсолютно не разделяет воззрений христианских идеологов-креационистов, всецело признает эволюцию, но, по его убеждению, «теория Дарвина неверна, и продолжающаяся ей преданность является преградой для нахождения верной эволюционной теории».

Ныне личность Фреда Хойла вполне определенно занимает весьма видное место в трудах, посвященных как теории эволюции, так и идеям креационизма. Главным образом в литературе циркулируют такие связанные с его именем идеи, как панспермия (о занесении жизни на Землю из космоса), знаменитая история с «Боингом-747» и аргумент о разумном космологическом устройстве Вселенной.

Здесь опять-таки невозможно не обратить внимание на иронию судьбы и явную историческую параллель с «big bang». Знаменитая история-метафора с «Боингом» тоже родилась довольно спонтанно в одной из лекций Хойла, читавшейся на радио в 1982 году. Посвящена она абсурдному, по убеждению и расчетам ученого, допущению биологии о «случайном» зарождении жизни среди неживой материи. Ныне же, благодаря своей яркости, история вошла в арсенал практически всех креационистов, которые постоянно ее цитируют, зачастую даже не зная, что это их оппонент Хойл:

На огромной свалке в беспорядке разбросаны все части от авиалайнера «Боинг-747», разобранного, что называется, до болта и гайки. Тут случается пройтись по свалке страшной силы смерчу-урагану. Каковы шансы того, что после подобного смерча на свалке будет стоять полностью собранный «Боинг», готовый отправиться в полет? (Уровень сложности простейшей живой клетки примерно сопоставим с количеством деталей авиалайнера.)

В печатном виде эта ставшая уже легендарной «притча», кочующая из одного труда в другой, появилась в книге Хойла «Разумная Вселенная» (The Intelligent Universe, 1983).

Вышедшая же недавно «Математика эволюции», безусловно, добавила нового «огоньку» в постоянно тлеющие дискуссии эволюционистов и креационистов, поскольку такие известные книги Хойла как «Эволюция из космоса» (Evolution from space, 1981) и «Почему неодарвинизм не срабатывает» (Why Neo-Darwinism Does Not Work, 1982) уже давным-давно распроданы. Объясняя свою приверженность данной теме, Хойл пишет, что ортодоксальные ученые поглощены борьбой против религии, вместо того, чтобы заниматься поисками Истины. После публикации «Происхождения видов» Дарвина в науке возобладал нигилистический взгляд на природу и мир, переводящий в ряд абстракций вопросы этики и внутренне присущей человеку нравственности, поэтому основной мотивацией Хойла при написании книг этого ряда стал протест против «нигилистической философии».

Идею написать книгу о «математике эволюции» подал много-много лет тому назад биолог Джордж Карсон, давнишний друг Хойла. У Карсона были основания считать, что теория эволюции неодарвинистов нуждается в тщательном математическом анализе, и он знал, что Хойл такую работу мог бы проделать. Однако в те годы Хойл был чрезвычайно занят вопросами космологии и астрономии. Биология же привлекла его внимание значительно позже, в начале 1970-х годов, когда вместе со своим бывшим студентом астрономом Чандрой Викрамасингхом они занялись изучением свидетельств наличия органических структур в космосе. Работа эта привела к знаменитой ныне теории «панспермии» о занесении жизни на Землю из космоса и о направлении эволюции «космическим сверхразумом».

Лишь к 1986 году Хойлу наконец удалось проделать то математическое исследование биологических проблем, к которому когда-то его подталкивал Карсон. Но в ту пору книга не была опубликована и много лет ходила по рукам только в самодельных копиях, сделанных с рукописи. В печатном виде обновленный автором текст впервые вышел из типографии лишь в 1999 году под названием «Mathematics of Evolution».

Основная часть этой книги состоит из скрупулезных вычислений, проведенных автором вокруг ключевых утверждений генетики популяций современной теории эволюции (часто именуемой неодарвинизмом). В виде незримого фона присутствует здесь и хойловская теория панспермии, местами проступая в явном виде. Вся работа предельно далека от идей религиозного или морального характера, и отыскиваются в ней ответы на один, в сущности, вопрос: «Насколько глубоко работает теория неодарвинизма?». В результате вычислений у автора все время получается, что теория эта либо вообще не работает, либо срабатывает лишь частично.

Под сомнением сразу оказывается множество тех расхожих аргументов, которыми пользуются биологи в подтверждение эволюционной теории. Это, безусловно, порождает очень яркий контраст со стандартными учебниками по эволюции. Если же принять во внимание, что Хойл является чрезвычайно авторитетным математиком (не говоря о его авторитете в теоретической физике и астрономии), то понятно, что книга является весьма и весьма серьезным событием как для сторонников теории эволюции, так и для ее критиков.

Совсем проигнорировать такую книгу было просто немыслимо, и в феврале 2000 г. один из главных научных журналов Nature опубликовал критический обзор «Математики эволюции», сделанный Джоном Мэйнардом Смитом, на протяжении вот уже многих десятилетий являющимся одним из наиболее авторитетных ученых в области эволюционной биологии. Естественно, рецензия на книгу, откровенно подрывающую основы всей современной биологии, а значит и репутацию ее столпов, могла быть только негативной. В заключение своего обзора высокий биологический авторитет холодно процедил, что для репутации Хойла было бы лучше, если бы эта книга вообще никогда не выходила из печати.

Если судить по строгим научным меркам, то каковы бы ни были заслуги Хойла в астрономии и математике, в биологии он всегда будет оставаться дилетантом. По этой причине в «эволюционных» его книгах всегда находят свойственные дилетантам ляпы. Но с другой стороны, не публикуй он таких книг, непонятно, как широкая публика вообще смогла бы узнать о серьезнейших нестыковках в биологии, известных лишь очень узкому кругу специалистов. По свидетельству знающих людей, к примеру, ни в одном биологическом учебнике не приводится в явном виде такая принципиальная вещь, как время мутации гистона.

Гистоны, специфические белки, содержащиеся в ядрах клеток растений и животных, играют важную роль в жизнедеятельности клеток. Обычно пишут, что это «очень медленно эволюционирующий белок». На самом же деле гистон эволюционирует настолько медленно, что для замены в гистонах H3 и H4 всего одной аминокислоты требуется время, превосходящее возраст Земли, нашей Солнечной системы и вообще всей Вселенной. Расчеты показывают, что на это нужен триллион лет. А в гистоне-4 имеется 102 таких аминокислоты, которые каким-то абсолютно неясным образом должны были сформироваться в процессе эволюции, пройдя все промежуточные шаги. Факт этот биологам, конечно, известен, но уж больно говорить о нем неприятно. А Хойл говорит, анализирует, вычисляет, нисколько не боясь в столь почтенном возрасте навлечь на себя насмешки и упреки в дилетантизме.

Это ведь академическая рецензия в респектабельном журнале выдерживается в предельно корректных формулировках. А вот, к примеру, на веб-сайте книжного магазина Amazon.com один из отзывов выглядит примерно так: «Последняя книга Фреда Хойла „Математика эволюции“ – это его лучшее научно-фантастическое произведение со времен „Черного облака“. Впрочем, читателю, предпочитающему в изложении логическую связность, больше понравится „Андромеда“»…

Но есть, конечно, и совсем другие отзывы. Одним из них и хочется завершить данный раздел.

Фред Хойл – это одна из наиболее блестящих личностей, выходивших когда-либо из стен Кембриджа. Это очарование английского характера, в своем свободомыслии доведенного до эксцентричности, но при этом никогда не перестающего быть интересным и глубоким. Мало кому в двадцатом веке удавалось с таким постоянством бросать вызов человеческому разуму, как это делают многочисленные книги и статьи Хойла, созданные им за долгие и плодотворные годы работы[40].

То, что дельфины по праву занимают место среди наиболее смышленых животных, хорошо известно не только морским биологам, но и, пожалуй, всякому мало-мальски эрудированному человеку.

У дельфинов без особого труда обнаруживаются развитые когнитивные процессы: они обладают прекрасной памятью и умело ею пользуются, они очень способны в обучении и постигают развитые искусственные коды общения с человеком. Как показывают наблюдения, социальное поведение дельфинов имеет весьма сложную структуру. Они образуют длительные союзы, а между молодой особью и матерью происходит продолжительный процесс социального обучения. Однако результаты последних исследований свидетельствуют и о значительно большем: дельфины бесспорно обладают самосознанием и даже, в некотором смысле, имеют то, что у человека принято называть «искусством» или художественным творчеством.

Дельфины распознают свое собственное отражение в зеркале, а среди животных это очень редко встречаемая способность, помимо человека обнаруженная лишь у крупных приматов – шимпанзе, горилл и орангутангов. Большинство животных, включая мелких приматов, обезьян и слонов, на собственное отражение реагируют как на неожиданно появившееся другое животное. Поэтому прежде среди ученых было принято считать, что весьма сложная когнитивная способность к «зеркальному самоузнаванию» объясняется близкими генетическими связями человека и крупных приматов.

Однако ныне американскими исследовательницами Лори Марино из Университета Эмори (Атланта) и Дайаной Рейс из Колумбийского университета (Нью-Йорк) убедительно продемонстрировано, что дельфины тоже легко узнают себя в зеркале и, более того, безо всякого обучения умело зеркалом пользуются.

Марино и Рейс изучали поведение двух молодых дельфинов. Для этого в маленький круглый бассейн, соединенный с большим овальным, поместили крупное зеркало. При этом зеркало расположили так, чтобы его не было видно из большого бассейна. Здесь дельфинов подзывали и специальным маркером с нетоксичными чернилами наносили им на тело какой-либо рисунок в таком месте, где сам дельфин увидеть его не мог – на голове, плавниках или животе.

После этого дельфины тут же сами направлялись в соседний маленький бассейн и начинали вертеться перед зеркалом, внимательно разглядывая именно те области, где наносился рисунок. В некоторых опытах ученые наносили «ложный рисунок», т. е. просто водили по телу животного маркером без чернил. В этом случае сеанс разглядывания в зеркале был очень кратким и прекращался, как только дельфин убеждался, что никакого рисунка нет.

Эти модели поведения дельфинов, зафиксированные на видео, были чисто спонтанными, поскольку опытам не предшествовало никакого обучения и не было никаких «наград», используемых при дрессировке. Как говорит Лори Марино, «некоторые специалисты полагают, что если животное способно узнавать себя в зеркале, то ему присущи и иные формы абстрактного мышления». Сами же исследовательницы, однако, не решаются делать столь сильное утверждение, поскольку не имеют пока достаточных экспериментальных обоснований.

А вот в американской природозащитной организации Earthtrust считают, что имеется более чем достаточно свидетельств сложной мыслительной деятельности дельфинов. В сотрудничестве с гавайским «Парком жизни моря» в Гонолулу Earthtrust соорудила в 1990 году лабораторию подводных наблюдений за животными.

Сюда был перенесен проект Delphis, в рамках которого сотрудники Earthtrust с 1985 года занимаются изучением сознания дельфинов. Организаторами проекта являются президент Earthtrust Дон Уайт и Декстер Кейт, один из зачинателей общественного движения за гуманное отношение к дельфинам. Наиболее поразительным, возможно, открытием ученых проекта Delphis стали «дельфиньи кольца». Вот, в самом кратком описании, что это собой представляет.

Юный дельфин делает стремительное движение головой – и перед ним появляется волнистое серебристое кольцо. По природе своей это тороидальный пузырь, достигающий до полуметра в диаметре, но благодаря вращению стабильно удерживающий свою форму и не всплывающий на поверхность. В течение нескольких секунд дельфин рассматривает свое творение в различных ракурсах и под разными углами, используя для этого зрение и сонарную систему.

Затем, будто приняв какое-то решение, дельфин резким движением отсекает от целой структуры небольшое кольцо, в то время как оставшаяся часть распадается на мелкие пузырьки. Новое кольцо дельфин начинает «подталкивать» носом, играя с ним секунд 10. Затем останавливается, оглядывает вращающееся кольцо напоследок и перекусывает его, в результате чего стайка пузырьков устремляется к поверхности воды. После этого следует небольшая пауза и, словно поразмышляв, дельфин создает новое кольцо…

Это зафиксированный исследователями на видео и фотографиях один из примеров весьма редкого поведения животных, впервые обнаруженного при наблюдении за играми двух дельфинов-малышей, когда один как бы обучал этому другого. Последующие наблюдения показали, что дельфины носом или плавниками создают не только разной величины тороидальные кольца, но и больших размеров (до 7 метров) серебристые спирали. Эти спирали возникают в долю секунды, но благодаря своим гидродинамическим свойствам удерживают стабильную форму весьма долго, так что дельфины плавают вокруг них, с интересом разглядывая или откусывая небольшие фрагменты для дальнейших забав.

Физика процесса ученым вполне понятна, она базируется на известном эффекте Бернулли, однако значительно больший интерес представляют творческие проявления разума дельфинов. Нет никаких сомнений, что юные дельфины вполне осмысленно и с пониманием манипулируют аспектами окружающей их среды просто для того, чтобы развлечься. Весьма показательно и то, что юные дельфины наиболее активно занимались этим в отсутствие взрослых. Когда же количество взрослых особей превысило число детенышей, эти забавы полностью прекратились. Зато во время одного из сеансов наблюдений, когда у малыша получился особо удачный эксперимент с одновременно тремя устойчивыми кольцами, он пришел в необычайное возбуждение и все время подплывал к человеку, приглашая полюбоваться своим творением.

Если судить абстрактно, то перед нами не что иное, как разновидность искусства – создание и лицезрение нечеловеческим разумом артефактов («кинетических скульптур»), не имеющих никакого назначения, кроме развлечения и эстетики.

Если же рассуждать конкретно, то в настоящее время на этой планете человеком ежегодно уничтожаются сотни тысяч дельфинов: разной конструкции неводами, гарпунами, огнестрельным оружием и просто загрязнением окружающей среды. И единственный способ этому помешать – как можно больше публиковать данных о все новых открытиях, подтверждающих разумность этих крайне дружелюбных к человеку созданий. «Морского народа», живущего в океанах и морях жизнью, столь отличающейся от нашей, но, с точки зрения Природы, жизнью более разумной, чем человеческая.

Психолог Джек Корнфилд, рассказывая о своей первой встрече с покойным ныне учителем тибетского буддизма Калу Ринпоче, вспоминает, что между ними состоялся такой диалог: «Не могли бы вы мне изложить в нескольких фразах самую суть буддийских учений?» – «Я бы мог это сделать, но вы не поверите мне, и, чтоб понять, о чем я говорю, вам потребуется много лет». – «Все равно, объясните пожалуйста, так хочется знать…».

Ответ Ринпоче был предельно краток: «Вас реально не существует».

В апрельском, 2002 года номере журнала Physics World опубликована статья американского философа науки Роберта Криси с анализом воззрений ученых-физиков на окружающую реальность. Философа интересовали сугубо практические суждения этой категории людей о том, что в этом мире «реально», а что нет. Базой для умозаключений послужил опросный лист с нехитрыми на первый взгляд вопросами типа таких: «Полагаете ли вы реальными Землю, камни, галлюцинации, эмоции, цвета, длину волны, вязкость, кинетическую энергию, гравитационную постоянную, электрон, атом по Бору, массу, действительные числа, мнимые числа…»

В общей сложности задавалось около трех десятков вопросов, на которые ответили больше полутысячи физиков. Одни, как на блиц-турнире по шахматам, быстренько расставили галочки в клетках («да», «нет», «не уверен»). У других наивные, казалось бы, вопросы вызвали замешательство. Третьи пришли в ярость и вернули лист нетронутым, не преминув отметить, что философы никогда не умели ставить вопросы правильно… (Любопытно, что коперникову модель Солнечной системы назвали «реальной» и «нереальной» равные доли опрошенных – по 43%. Поровну разделились мнения и о реальности и нереальности волновой функции квантовой системы. Галлюцинации, кстати, считают реальными 40%, эмоции – 49%.)

Вопросы и в самом деле были подобраны «провокационные», чтобы ответы на достаточно глубоком уровне отразили, каким образом профессиональные знания респондента соотносятся с его представлениями о реальности. Философы славятся своей любовью разложить все знания по полочкам и ящичкам, снабженным бирками. Каждой разновидности концептуальных воззрений на жизнь дается наименование: «реализм», «антиреализм», «операционализм», «конструктивизм», «инструментализм» и т. д. и т. п. Хорошо известно и то, что людей, занимающихся естественными науками, нередко раздражает стремление философов проанализировать их занятия, поскольку особой пользы от этого никто еще не видел, а вред от попыток жесткого очерчивания научных концепций может быть вполне ощутимым. Например, нобелевский лауреат Стивен Уайнберг одну из глав в своей книге «Мечты об окончательной теории» так и назвал – «Против философов». Другое не менее известное светило, Мюррей Гелл-Манн, поясняет нелестное мнение своих коллег о «любомудрии» следующим образом: «Философия мутит воду и затуманивает важнейшую задачу теоретической физики – отыскивать согласованную работоспособную структуру». Наличие же у физика четкой философской позиции, по мнению Гелл-Манна, может стать причиной «отвержения какой-нибудь хорошей идеи».

Даже Альберт Эйнштейн, уважительно относившийся к философским аспектам научной деятельности, однажды написал, что с точки зрения философа ученый-физик – это «беспринципный оппортунист», поскольку физик готов стать «реалистом, когда пытается описать мир в независимости от актов восприятия; идеалистом, когда взирает на концепции и теории (не выводимые логически из опыта) как на изобретательность человеческого духа; и позитивистом, когда считает свои теории обоснованными лишь в пределах логической согласованности с ощущениями своих органов чувств»…

Сегодня, пожалуй, никто не возьмется дать строгое определение «реализму». На протяжении XX века научные теории все больше концентрировались на прагматическом предсказании и управлении, а не на достоверном описании или объяснении природы. Горький опыт научил физиков, что доминирующие теории могут изменяться самым непредсказуемым образом, а прошлые фундаментальные достижения науки нередко приходится отвергать как ложные. А значит, в любой момент надо быть готовым, что и на смену сегодняшней науке придет радикально новая, более плодотворная концепция.

Например, для физиков реальность не могла оставаться прежней после «второй научной революции» (примерно 1925 год), когда микромир перешел под власть квантовой механики. Согласно квантово-механической теории, служащей ныне фундаментом для множества современных технологий, энергия имеет дискретную природу, частицы могут быть волнами, объект может одновременно находиться в нескольких местах, пока кто-то не попытается измерить его параметры… Эти факты известны давно, тем не менее наука так и не смогла дать им удовлетворительных объяснений, доступных пониманию на уровне «бытового реализма». Другим поводом для серьезных беспокойств остается по-прежнему неразрешенная несовместность двух важнейших физических теорий – квантовой теории, описывающей микромир, и общей теории относительности, описывающей макромир в терминах гравитации.

В сложностях с определением реализма немаловажен еще и такой аспект: очень многое из того, чем сегодня занимаются физики, является продуктом их же собственных теорий. По замечанию, сделанному когда-то Робертом Оппенгеймером, специфика исследований заставила ученых «пересмотреть соотношение между наукой и здравым смыслом, заставила нас признать: хоть мы и говорим на каком-то определенном языке и используем определенные концепции, отсюда вовсе не обязательно следует, что в реальном мире имеется что-то этим вещам соответствующее».

Наконец, нельзя исключать, что новейшая, наиболее плодотворная концепция реальности не станет отменять предшествующие, противоречащие друг другу теории, а органично из них прорастет, объединив лучшее, освободившись от ложного и попутно объяснив многое из того, что прежде было совершенно непостижимо, а потому просто игнорировалось.

Может статься, что наши потомки важнейшим достижением XX века, открывшим человечеству новый взгляд на мир, будут считать вовсе не квантовую механику или теорию относительности, а нечто совершенно иное – голографию. Пионером же «третьей научной революции» окажется не слишком известный вне научного мира физик-теоретик Дэвид Бом, соратник Оппенгеймера и Эйнштейна, воспользовавшийся идеями голографии для интерпретации окружающей действительности и заложивший основы так называемой холономной парадигмы.

Оригинальная техника объемной фотографии, разработанная Деннисом Габором в середине столетия, к настоящему времени стала чрезвычайно мощной метафорой новых научных воззрений и одновременно – наглядной иллюстрацией весьма тонких физических идей. Зафиксированная на плоской пластине информация о трехмерном объекте не только позволяет воссоздать его объемное изображение, но и всякий, сколь угодно малый фрагмент голограммы содержит в себе всё изображение. Осветив любой участок голограммы, мы увидим изображение объекта в целом, хотя и не такое подробное, как при освещении всей пластины. Изменяя же параметры освещающего луча, с помощью одного и того же слоя в принципе можно записывать и воспроизводить множество различных голограмм.

Согласно концепции Бома, окружающий нас мир структурирован аналогичным образом, на основе тех же общих принципов, так что каждая существующая вещь «вкладывается» в каждую из своих составных частей. Отправной точкой для рассуждений ученого было понятие «неразрывного единства» квантового мира, ярче всего проявляющееся в знаменитом парадоксе Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР), когда «сцепленные» (entangled) частицы ведут себя строго взаимосогласованно, так что изменение состояния одной приводит к мгновенной перемене в другой, сколь далеко бы она ни находилась от первой.

Размышляя над этой загадкой, противоречащей не только здравому смыслу, но и эйнштейновской теории относительности, налагающей жесткие ограничения на скорость распространения взаимодействий, Бом пришел к выводу, что элементарные частицы взаимодействуют на любом расстоянии не потому, что они обмениваются таинственными сигналами между собой, а потому, что их «разделенность» есть иллюзия. Иными словами, на каком-то более глубоком уровне реальности сцепленные частицы – это вовсе не отдельные объекты, а фактически продолжения чего-то более фундаментального и цельного.

Пояснить эту идею помогает следующая иллюстрация. Представим себе, говорит Бом, аквариум с рыбкой. Допустим, по какой-то причине мы не можем разглядывать эту систему непосредственно, а имеем лишь возможность смотреть в два телеэкрана на аквариум, снимаемый спереди и сбоку. Глядя на экраны, легко заключить, что две плавающие там рыбки – это отдельные объекты. Но присмотревшись можно выяснить, что между двумя рыбками на двух экранах существует какая-то отчетливая взаимосвязь. Если одна рыбка меняет положение, то одновременно приходит в движение и другая. Причем всегда оказывается, что если одну видно «анфас», то другую – непременно «в профиль». И если не знать, что снимается один и тот же аквариум, внимательный наблюдатель скорее заключит, что рыбки неведомым образом мгновенно сообщаются друг с другом, нежели припишет это случайности.

Экстраполируя концепцию на элементарные частицы, Бом заключил, что явно сверхсветовое взаимодействие между частицами свидетельствует о существовании более глубокого уровня реальности, скрытого от нас, имеющего более высокую размерность, нежели наша. А частицы мы видим раздельными по той причине, что способны наблюдать лишь часть действительности. Частицы – это не отдельные «фрагменты», но грани, проекции более глубокого единства. И поскольку все в физической реальности содержится в этом «фантоме», вселенная сама по себе есть проекция, голограмма.

Согласно Дэвиду Бому, мир, каким мы его знаем, представляет собой только один аспект реальности, ее «явный» или «развернутый» порядок. Порождающей же его матрицей является «скрытый» (имплицитный) порядок, то есть, как правило, незримая для нас сфера, в которой время и пространство свернуты. Для понимания имплицитного порядка Бом счел нужным рассматривать и сознание как неотъемлемый компонент «холо-движения» (мира как голограммы в динамике), а потому включил в «развернутый» порядок и его. Таким образом, сознание и материя оказываются взаимосвязанными и взаимозависимыми, однако не имеющими причинных связей на «явном» уровне реальности. Они представляют собой вложенные друг в друга проекции более высокой реальности, которая не является ни материей, ни сознанием в чистом виде.

Теории Дэвида Бома были изложены им в ряде статей и в книге «Целостность и имплицитный порядок»[41]. В тех же 1980-х годах уровень развития техники наконец-то позволил экспериментально подтвердить парадоксальный феномен ЭПР, по иронии судьбы специально сформулированный в 1930-е годы Эйнштейном и его коллегами для демонстрации изъянов в построениях квантовой теории. Успешные эксперименты придали теории Бома солидности. Открытая примерно в те же годы Бенуа Мандельбротом фрактальная геометрия, описывающая упорядоченный хаос природы, также демонстрировала «топографический» принцип бесконечного вложения самоподобных структур друг в друга на основе весьма простых математических соотношений. Некоторый математический фундамент удалось заложить в свою теорию и Дэвиду Бому, однако необъятность задачи, преклонные годы и переключение интересов на вопросы соотношения физики и сознания помешали ученому перевести свою концепцию топографической вселенной из качественного состояния в количественное.

Независимо от Бома к идеям холономной парадигмы пришел в 1970-е годы нейрофизиолог из Стэнфордского университета Карл Прибрам, работающий в области исследований мозга. За несколько десятилетий экспериментальной работы в нейрохирургии и электрофизиологии Прибрам завоевал репутацию одного из ведущих специалистов в своей области, однако главным интересом его исследований была загадка памяти мозга, непостижимым образом хранящего и обрабатывающего воспоминания. Еще учитель Прибрама Карл Лешли огромным количеством экспериментов на крысах продемонстрировал в 1920-е годы безуспешность попыток локализации памяти. Какой бы участок мозга крысы ни удалялся, не удавалось добиться исчезновения условных рефлексов, выработанных у животного до операции.

Таким образом, Лешли открыл, что воспоминания хранятся во всех частях коры, а их интенсивность зависит от общего числа активных клеток. Когда же в 1960-е годы Карл Прибрам познакомился с принципами голографии, ему стало ясно, что найдено объяснение, которое так долго искали нейрофизиологи. Получалось, что память, подобно голограмме, содержится не в каких-то конкретных нейронах или группах нейронов, а в мозге целиком, формируясь как интерференционная картина нервных импульсов. Другими словами, Прибрам уверен, что мозг, по сути, является голограммой.

В многочисленных статьях и книге «Языки мозга» («Languages of the Brain») ученый демонстрирует, что модель мозга, основанная на голографических принципах, может объяснить многие из кажущихся таинственными свойств мозга – огромный объем и дистрибутивность памяти, способность сенсорных систем к воображению, проекцию образов из области памяти, некоторые важные аспекты ассоциативного воспоминания. В процессе развития холономной теории мозга и выявления «Фурье-подобных» преобразований спектра сигналов в мозге Прибраму удалось сформировать несколько основополагающих, экспериментально обоснованных концепций. Особо среди них можно отметить следующие: (а) частотную фильтрацию спектра сигнала клетками коры; (б) связь между голограммой и преобразованием Фурье, раскладывающим сигнал любой сложности в ряд регулярных волн, что позволяет мозгу удивительно быстро находить корреляции между новыми данными и уже накопленной памятью.

Нетрадиционная теория Карла Прибрама с воодушевлением воспринята многими энтузиастами «альтернативной» науки. Имеются интересные, подтверждающие концепцию исследования специалистов в области информатики, однако пока что холономную модель мозга ни в коей мере нельзя считать общепризнанной в области нейрофизиологии. Здесь экспериментаторы предпочитают накапливать данные независимо от какой-либо глобальной теории, а построение модели мозга/сознания оставляют будущим поколениям. По этой же причине неординарные работы Прибрама по сию пору обычно игнорируются авторами базовых учебников нейрофизиологии. Что, конечно, достойно сожаления, хотя и вполне объяснимо с точки зрения здорового научного консерватизма.

Топографическая (холономная) модель реальности предоставляет чрезвычайно удобную концепцию для рациональной интерпретации или даже объяснения множества явлений из числа тех, что хоть и хорошо известны, но по сию пору не интегрированы в современную науку из-за своей «непонятности». Приведем лишь несколько примеров.

В отечественной биологии и биофизике накоплено гигантское количество экспериментальных результатов, свидетельствующих о «невидимых излучениях», постоянно испускаемых живой материей. Еще в 1920-е годы наш гистолог Александр Гурвич (1874—1954) открыл сверхслабое ультрафиолетовое излучение, не только испускаемое всеми клетками, но и стимулирующее их деление. Излучение получило название митогенетического, было подтверждено разными лабораториями в СССР и за рубежом, однако, вследствие совершенно непонятной физики происходящего, было забыто. Тот же Гурвич, кстати говоря, ввел в отечественную биологию и понятие морфогенетического поля – невидимой формообразующей структуры, направляющей развитие единственной клетки зародыша в сложнейший организм. Физика, химия и математика, напомним, по сию пору находятся лишь на подступах к решению непостижимой загадки морфогенеза, и концепция некоего морфогенетического поля непонятной природы остается, строго говоря, пока что псевдонаучной теорией.

В 1960-70-е годы советские биологи получили множество интереснейших результатов, перекликающихся с открытием Гурвича. Так, Борис Тарусов из МГУ занимался исследованиями естественной люминесценции и особых форм «патологического» свечения биологических объектов с помощью высокочувствительных фотоумножителей – устройств, аналогичных по принципу работы армейским приборам ночного видения. В алмаатинском университете группа Виктора Инюшина изучала ультрафиолетовое излучение, испускаемое глазами человека и животных. Этот тонкий эффект удается фиксировать на фотопленке, чувствительной к ультрафиолетовым лучам, при использовании специальных светофильтров и устройств, экранирующих тепловое излучение.

В Новосибирске В. Казначеевым, С. Шуриным и Л. Михайловой в середине 1960-х годов было проведено несколько тысяч экспериментов, не только строго подтвердивших давние результаты Гурвича, но и позволивших обнаружить иные, прежде неизвестные свойства «целостности» живой материи. Колония клеток с помощью кварцевой перегородки, пропускающей УФ-излучение, разделялась на две герметично изолированные части. Одну из частей убивали посредством смертельной дозы радиации, химических ядов или болезнетворных вирусов. При этом у родственной колонии в соседнем отсеке, не подвергавшемся смертоносному воздействию, каждый раз развивались те же симптомы поражения, что и в первой колонии. Если же перегородка между отсеками была из материала, не пропускающего УФ-лучи, то ничего подобного не наблюдалось. Поскольку изоляция частей проводилась очень тщательно, был сделан вывод, что каким-то образом клетки обмениваются информацией, закодированной в их ультрафиолетовом излучении.

Еще одна интереснейшая область в советской «пограничной» науке – метод высоковольтной фотографии, открытый еще в XIX веке, но наиболее глубоко и систематически исследованный в 1930-е годы супругами Семеном и Валентиной Кирлиан. Фотографируемый объект помещается вместе с фотопленкой между двумя пластинами электродов, на которые в течение короткого времени подается высокочастотный ток, вызывающий коронный разряд. Обычно данный метод съемки упоминают в связи с тем, что он позволяет фиксировать переливающуюся разными цветами «ауру» вокруг живой материи, однако самое значительное открытие в этой области получило название «фантом листа». Суть его в том, что после удаления части листа растения нередко удается сфотографировать его корону, имеющую такую форму и структуру, будто лист по-прежнему цел. Это открытие уже давно навело исследователей на мысль, что излучение энергии вокруг листа образует нечто вроде голограммы, которая и играет роль того самого морфогенетического поля, организующего вещество.

Среди примечательных зарубежных исследований, накопивших богатейший экспериментальный материал, но не имеющих сколь-нибудь прочного теоретического фундамента, можно выделить так называемые осознанные сновидения, или lucid dreams. К настоящему времени разработана весьма эффективная методика, позволяющая практически любому человеку научиться «просыпаться во сне», то есть путешествовать в мире сновидений в полном сознании.

По свидетельству людей, практикующих это занятие, ничто не может дать более четкого представления о параллельных реальностях, нежели максимально реалистичный опыт осознанных сновидений. Главная же особенность мира снов – это существенно большая пластичность окружающей действительности, отражающая более тесную связь и взаимодействие тамошней материи с нашим сознанием. Косвенным же свидетельством топографической природы этого феномена может быть и хорошо известное изменение электрических ритмов мозга при переходе из бодрствующего состояния в состояние сна.

Органично привязывается топографическая модель вселенной и к исследованиям в области «околосмертного опыта». По свидетельствам многих людей, переживших клиническую смерть, им довелось испытывать выход сознания из тела и встречаться с обитателями параллельных реальностей. Понятно, что и здесь можно выстроить гипотезу о перенастройке сознания с частоты одной реальности на частоту другой… Однако подобные умопостроения уводят нас слишком далеко от нынешних научных представлений о мире, поэтому вернемся на твердую почву математически обоснованных теорий.

Физический мэйнстрим, по сути дела, проигнорировал голографическую модель вселенной Дэвида Бома. Начиная примерно с 1984 года основные надежды науки на финальную теорию великого объединения все больше связываются с теорией струн. По степени абстрактности она чрезвычайно далека от повседневной жизни, однако способна предложить весьма элегантные математические соотношения, формально снимающие многие из противоречий и сулящие в конечном счете объединить квантовую теорию с гравитацией.

Впрочем, многие ученые считают, что теория суперструн порождает столько же новых проблем, сколько решает старых. Если отодвинуть математический формализм, то фундаментальная логическая согласованность новых идей представляется весьма смутной. Природа сверхмалых структур микромира осталась ничуть не менее загадочной, чем прежде. Способность же новой теории к плодотворным предсказаниям за прошедшие годы проявилась, мягко говоря, более чем скромно… Такого рода аргументы при выборе нового поля исследований руководили, к примеру, известным голландским ученым-теоретиком Герардом 'т Хоофтом, знаменитым не только своей прикольной фамилией (читается «ut Hooft»), но и Нобелевской премией по физике за 1999 год.

По упомянутым выше причинам 'т Хоофт решил избрать иное направление исследований. Благодаря работе Стивена Хокинга в свое время стало известно, что вследствие эффектов квантового поля «черным дырам» (как и частицам) свойственно не только поглощение, но и излучение энергии (в российской науке эффект испарения «черных дыр» обсуждался задолго до публикации Хокинга, однако факт этот остался известен лишь соратникам Грибова и Зельдовича, поскольку за яростными спорами-семинарами до написания статьи дело так и не дошло). Это открытие породило интереснейшие вопросы. Являются ли «черные дыры» элементарными частицами? Являются ли элементарные частицы «черными дырами»?

Известные свойства «черных дыр» заставляют отнести их к объектам, фундаментально отличающимся от обычных форм материи, а нынешние теоретические концепции пока не способны сказать что-либо определенное о физических законах для этих объектов. Хотя бы по той причине, что современные теории в этом месте серьезно противоречат друг другу. Здесь отчетливо проглядывается парадокс, весьма похожий на тот, что столетие назад привел Макса Планка к пересмотру закона излучения абсолютно черного тела, а в конечном счете породил квантовую механику. Интуиция ученого подсказала 'т Хоофту, что изучение парадокса «черных дыр» может привести к чему-то столь же великому.

Особое внимание привлекал один из самых красивых результатов исследования термодинамики «черных дыр», полученный в 1970-е годы Якобом Бекенштайном, ныне профессором Иерусалимского университета. Бекенштайн показал, что энтропия черной дыры пропорциональна площади ее горизонта. А в 1980-е годы, исследуя энтропию не только как меру потерянной энергии или хаотичности термодинамической системы, но и как меру информационной емкости, Бекенштайн пришел к выводу, что информация, необходимая для описания любого объекта, ограничена его внешней поверхностью.

В 1993-94 гг. Герард 'т Хоофт обратился к изучению физики черных дыр, сформулировал понятие гравитационных степеней свободы, а в процессе обсуждений новой концепции с коллегой из Стэнфорда Леонардом Зюсскиндом у ученого родилось и подобающее ей название – «топографический принцип». Фундаментом для топографического принципа стали результаты Бекенштайна: вся информация, содержащаяся в некоторой области пространства, может быть представлена как некая «голограмма» – то есть теория, помещающаяся на границе этой области. Грубо говоря, абсолютно все, что содержится, скажем, в комнате, можно описать на стенах, полу и потолке этой комнаты. Второе же базовое утверждение топографического принципа гласит, что теория на границе исследуемой области пространства должна содержать не более одной степени свободы на каждую зону Планка. Зоны Планка считаются элементарными «зернами» пространства нашей Вселенной, длина каждой стороны такой зоны (так называемая длина Планка) равна примерно 1033 сантиметра. Таким образом, согласно топографической теории, количество степеней свободы для некоторой ограниченной области пространства растет пропорционально площади поверхности, а не объему…

Если же перевести данную концепцию на обычный человеческий язык, окажется, что весь наш мир и мы сами – суть голограммы, «тень», проекция чего-то гораздо более грандиозного. И при этом имеем достаточно информации, чтобы получить об этом целом представление.

Поначалу идеи 'т Хоофта разделялись лишь небольшой группой единомышленников, «экстравагантными» методами изучавших квантовые черные дыры. Но затем, по мере развития теории струн и с появлением понятия мембран различной размерности, предоставивших инструментарий для изучения черных дыр, оказалось, что концепции топографического принципа чрезвычайно удобны и применимы к пространству-времени любой размерности. Никто не может объяснить, почему этот принцип работает, но идея «голограммы» постепенно становится одним из главных инструментов в поисках способа объединения гравитации и квантовой механики.

Некоторые исследователи, уже не первое десятилетие ратующие за холономный подход к природе Вселенной и человека, не устают указывать, что у данной концепции имеются мощные исторические корни – в древних духовных учениях Востока, удивительных прозрениях мистиков Запада или, скажем, в «Монадологии» немецкого математика и философа Готфрида Вильгельма фон Лейбница. Так, в философии последнего все знание о целокупной Вселенной можно вывести из информации, относящейся к одной-единственной монаде.

Холистическому взгляду на Вселенную в древнекитайской традиции учила и буддийская школа хуаянь. Есть история об одном из основателей школы, учителе Фа Цанге, обучавшем премудрости императрицу By. Однажды императрица, отчаявшись самостоятельно постичь тонкости учения, попросила Фа Цанга дать ей наглядную и простую демонстрацию всеобщей космической взаимозависимости.

Тогда Фа Цанг подвесил горящий светильник к потолку комнаты, уставленной зеркалами, чтобы показать отношение Единого ко многому. Затем он поместил в центре комнаты маленький кристалл и показал By, как все окружающее отражается в кристалле, тем самым проиллюстрировав, каким образом в Предельной Реальности бесконечно малое содержит бесконечно большое, а бесконечно большое – бесконечно малое. Одновременно Фа Цанг подчеркнул, что данная статичная модель, к сожалению, не способна отразить вековечное, многомерное движение во Вселенной и беспрепятственное взаимопроникновение Времени и Вечности, включая прошлое, настоящее и будущее.

В древнеиндийской ведической традиции существует поэтический образ ожерелья главного бога Индры. Как записано в «Аватамсака-сутре»: «В небесах Индры есть, говорят, нить жемчуга, подобранная так, что если глянешь в одну жемчужину, то увидишь все остальные, отраженные в ней. И точно так же каждая вещь в мире не есть просто она сама, а заключает в себе все другие вещи и на самом деле есть все остальное». В поэтическом облике царя богов Индры, «породившего солнце, небо и зарю», есть еще одна чрезвычайно важная деталь – все тело его покрыто глазами.

Не является ли этот образ своеобразным подтверждением гипотезы физиков, что все частицы материи в конечном счете – «черные дыры»? Испускающие опорное излучение для голограмм всего сущего и одновременно впитывающие «глазами Индры» всю информацию о жизни нашего удивительного мира.