Часть 1. Истина
Андрей Тихонов , д.т.н., зав. кафедрой физики ИГЭУ
Один из наиболее принципиальных мировоззренческих вопросов звучит обыденно просто: как устроен мир? Наука стоит на позициях материализма и отвечает, что мир построен из материи, существующей в пространстве и во времени. Однако все не так просто, потому что наука не может дать четкого определения, что такое материя, пространство и время.
Обычно человек не задает себе «глупых» вопросов, ему все понятно. Но попробуйте чуть-чуть подумать, например, о проблеме времени. Прошлое – это то, чего уже нет. Будущее – это то, чего еще нет. А что же есть? Есть настоящее – это граница между прошлым и будущим. Сколько длится настоящее время? Доли секунды? Скорее даже вообще нисколько – ноль секунд, точнее бесконечно малая величина, теряющаяся в квантовой неопределенности. Что же получается: настоящее – это граница нулевой толщины между тем, чего уже нет, и тем, чего еще нет. Так мы есть, или нас нет?
Все непросто и в вопросе о природе пространства. Вроде бы и думать-то нечего, пространство – это объективно существующее вместилище объектов, которые имеют форму, размеры, положение по отношению друг к другу (все это пространственные характеристики объектов мира). Однако, согласно теории относительности Эйнштейна, пространство и время могут деформироваться (растягиваться и сжиматься). Причем эти деформации выглядят по-разному в зависимости от того, двигается ли наблюдатель, или он неподвижен относительно объекта наблюдения. Вообще, в теории относительности пространство и время – это лишь способ выражения отношений между материальными объектами, а вовсе не вместилище объектов.
Еще Иммануил Кант предупреждал, что образы пространства и времени, создаваемые человеком, субъективны. Это иллюзии, позволяющие упорядочить поступающую из внешнего мира информацию, но не имеющие ничего общего с истинной сутью мира. Вопреки обыденному стереотипному человеческому пониманию пространство и время нереальны!
Еще раньше, за тысячи лет до нашей эры веды (священные знания) древних ариев утверждали, что сутью мира является лила майи – игра иллюзии. Наши предки считали, что человеческий разум погружен в созданные им же стереотипные образы, которые не столько информируют нас о мире, сколько затуманивают наше понимание реальности. Эти образы гипнотизируют нас, заставляя верить в собственные фантазии, плутать в заблуждениях.
Уже в наше время идея майи легла в основу нашумевшего американского фильма «Матрица». Здесь люди погружены в виртуальный мир, управляемый компьютерной программой, подающей сигналы непосредственно в человеческий мозг, которые формируют аналоги ощущений. При этом человеческая фантазия порождает коллективную иллюзию материальности виртуального (вымышленного) мира. И только немногим удается осознать всю иллюзорность привычной для всех реальности. Мы смотрим этот фильм и, конечно же, думаем, что с нами-то все совсем по-другому, мы-то живем вовсе не в матрице, наш-то мир реальный. А вы уверены в этом?
В начале ХХ века в физике разразился кризис непонимания того, как устроен мир. Некоторые физики (например Мах, заслуги которого признаны наукой) поставили перед собой задачу доказать, что за пределами моего «Я» существует объективный мир. По сути требовалось доказать, что мы живем вовсе не в той самой иллюзорной матрице, а в реальном материальном мире, не зависящем от того, существую я (наблюдатель) или меня нет. Вывод оказался потрясающим: никакими экспериментами и никакими логическими рассуждениями невозможно доказать, что мы живем не в матрице. Наша уверенность в существовании материального мира построена лишь на нашей слепой недоказуемой вере в него. При этом, согласно квантовой физике, именно наблюдатель является необходимым участником всех процессов.
Так чем же научная картина мира отличается от религиозной? В основе науке лежит эксперимент. Но он не в состоянии доказать основополагающие мировоззренческие положения науки. Законы природы, открываемые физикой, с успехом могут быть вовсе не законами объективного мира, а положениями некоего супералгоритма, реализуемого неким суперкомпьютером, пусть даже этот суперкомпьютер будет называться Вселенной.
Что такое Вселенная с научной точки зрения?
В традиционном смысле под Вселенной понимают всю совокупность качественно различных форм материи. В узком смысле – это физическая реальность, доступная астрономическим наблюдениям (метагалактика).
Масштабы Вселенной грандиозны. Так, наша галактика Млечный Путь содержит около 100 миллиардов звезд, среди которых Солнце является заурядной звездой, находящейся на краю галактики. Диаметр галактики около 90 тысяч световых лет (световой год – это расстояние, которое свет проходит за год со скоростью 300 тысяч км/с). Галактики отделены друг от друга гигантскими межгалактическими пространствами. Так, ближайшая к нам галактика Туманность Андромеды, удалена от нас на 2 миллиона световых лет. Существуют скопления, содержащие тысячи галактик. Наблюдаемая часть физической Вселенной имеет радиус порядка 10 миллиардов световых лет.
Известно, что все далекие галактики удаляются от нас со скоростями, прямо пропорциональными расстояниям до них (закон Хаббла). Значит, чем дальше от нас галактика, тем быстрее она от нас удаляется. То есть либо мы находимся в центре Вселенной, и почему-то все от нас «убегают», что маловероятно, либо следует искать какой-то другой ответ. Наиболее логичное объяснение этому опирается на утверждение, что Вселенная представляет собой расширяющуюся четырехмерную сферу.
Представьте себе раздувающийся воздушный шар, на котором нанесены точки (галактики). По мере раздувания шара все точки на его поверхности будут удаляться друг от друга. Причем чем больше расстояние между двумя точками, тем быстрее их взаимное разбегание в полном соответствии с законом Хаббла. Каждая точка на этой модели существует в двухмерном мире, который замкнут в третьем измерении. Аналогично, каждая область нашего мира трехмерна, но трехмерный мир замкнут в четвертом измерении. Трехмерная поверхность четырехмерной сферы является нашей Вселенной.
Зная расстояния и скорости разбегания галактик, можно рассчитать, когда эти расстояния равнялись нулю. Это дает значение возраста Вселенной. Если принять, что на протяжении всего времени существования Вселенной это движение было равномерным, то началось оно порядка 20 миллиардов лет назад из одной особой точки – сингулярности. По некоторым соображениям сингулярность – это абсолютное ничто.
Что такое Ничто? Ничто есть полное отрицание всего. Кажется, это самое простое, что мы можем себе представить. Однако любое наше представление о Ничто будет ложным, потому что наше представление – это уже что-то, отличное от Ничто. Поэтому о свойствах истинного Ничто мы можем только догадываться. Абсолютная пустота не имеет ничего общего с обыденным пониманием пустоты. Единственной наблюдаемой сутью Ничто является «облако неопределенности». Оно вне пространства и времени. Оно везде и нигде. Оно всегда и никогда.
Физической аналогией Ничто может служить вакуум, который, согласно модели Дирака (одного из основателей квантовой физики), на субквантовом уровне «кипит», порождая случайным образом короткоживущие пары виртуальных (мнимых) частиц и античастиц, бесследно гибнущих затем во взаимной аннигиляции (самоуничтожении). Доказательством этому является опыт с вакуумным конденсатором, между обкладками которого при определенной величине напряженности электрического поля рождаются электрон-позитронные пары. Это те самые мнимые частицы, которые «растаскиваются» мощным сторонним полем конденсатора, после чего каждая частица, поглотив квант энергии, начинает свое самостоятельное реальное существование. Таким образом из пустого Ничто рождается физическая материя.
В первые мгновения жизни Вселенной исходное Ничто аналогично вакуумному конденсатору порождала всевозможные элементарные частицы. По прошествии нескольких секунд «рождаемость» частиц прекратилась, но аннигиляция (смерть) осталась. Это была «первая экологическая катастрофа». К счастью, ранняя Вселенная была почему-то асимметрична: электронов оказалось чуть больше, чем позитронов, а протонов больше, чем антипротонов. Поэтому на каждые 100 миллионов пар «выжила» одна частица. Этого оказалось достаточно для того, чтобы построить все вещество Вселенной.
Получается, что, согласно современным представлениям, мир построен «из ничего, наделенного структурой», которую мы воспринимаем в форме пространственно-временных отношений между материальными объектами. То есть современная наука в рождении Вселенной из пустоты не видит ничего антинаучного. Самопроизвольный переход Вселенной из Ничто в физическую реальность мы называем Большим взрывом. Вообще говоря, считается, что причины его неизвестны, и мы можем только догадываться о тех процессах, которые происходили в первые мгновения рождения Вселенной. Тем более непонятно, что было до Большого взрыва. Само время родилось в момент Большого взрыва, поэтому времени «до взрыва» не было. До Большого взрыва не было и пространства. Оно родилось вместе с самой Вселенной.
Здравый смысл говорит нам, что из Ничто невозможно ничего создать. Однако законы природы не всегда опираются на здравый смысл человека. Было исходное состояние, когда ничего не было. И до сих пор суммарный эффект всех явлений Вселенной равен нулю. В целом Вселенная до сих пор является абсолютным Ничто, чему имеется масса подтверждений. Так, например, ни у кого не вызывает серьезных сомнений тот факт, что суммарный электрический заряд Вселенной равен нулю.
Скептический анализ некоторых основополагающих физических категорий, таких как масса и энергия, приводят к пониманию их иллюзорности. Это лишь модели, введенные физикой для обозначения некоторых особенностей воспринимаемой нами реальности, которые правильно отражают ее лишь в пределах определенных допущений, о которых ученые со временем склонны забывать, придавая своим моделям статус объективной истины. Например, массивность (инерционность) физических тел вовсе не является принадлежностью этих тел, а обусловлена фактом притяжения этих тел со стороны всей Вселенной (принцип Маха). Если уж и искать присутствие массы, то не в самом объекте, а в гравитационном поле, окружающем его. Поэтому массивность тел полностью сводится к понятию энергии поля.
Так вот, суммарная энергия Вселенной, представленная в основном положительной энергией, эквивалентной массе существующих во Вселенной частиц, может быть в точности скомпенсирована отрицательной частью энергии, обусловленной гравитационным потенциалом поля притяжения. Таким образом, суммарная энергия Вселенной, по-видимому, равна нулю.
В результате складывается вывод: все явления и процессы во Вселенной взаимоуравновешены так, что по любому проявлению в целом Вселенная равна нулю так же, как и до ее возникновения. Это подтверждается принципом дополнительности Бора, который в данном контексте звучит следующим образом: любое явление может рождаться и существовать в физической реальности только в паре со своей противоположностью (отрицанием).
Итак, весь мир построен из материи, но физическая суть материи теряется в облаке квантовой неопределенности. Понятие «неопределенности» относится, вообще говоря, к тем понятиям, которыми оперирует человеческий разум. Поэтому неслучайно, наверное, Шредингер (один из основателей квантовой физики) назвал волновую функцию, описывающую физическую суть элементарных частиц, греческой буквой пси, которая ассоциируется с древнегреческой богиней души Психеей. Так, может быть, материя построена из того же, что и наша мысль? Тогда мы точно живем в матрице!
Представьте себе некий сказочный мир – страну Фантазию, населенную нашими человеческими (а может и не только человеческими) фантазиями. Мы привыкли думать, что наша фантазия является нашей принадлежностью. Мы создаем фантазии, значит, мы первичны, а фантазии вторичны. Но моя фантазия, облаченная, например, в слова, может быть передана другому человеку. Тогда фантазия становится не только моей, она уже общая.
Некоторые фантазии правят миром, заставляя нас воспитывать наших детей именно таким образом, чтобы они были достойными носителями этих фантазий. Попробуйте теперь оценить, например, что первично, человеческая фантазия по имени Наука, или целая армия ученых, которая эту науку создают и развивают. С одной стороны без ученых, Наука существовать не сможет. Но разве не Наука требует от нас, чтобы мы в наших школах ломали неокрепшие детские души, заставляя наших детей учиться понимать то, чего дети отторгают как нечто мучительное! Попробуйте противостоять этому натиску собственной фантазии! Так может быть Наука (фантазия) первична, а мы вторичны? Может быть, действительно, идеи правят миром, а мы являемся лишь носителями идей? А может, и мы сами состоим из идей, называя их материальными частицами? Может, кроме идей в этом мире ничего нет?
Античный философ Платон в свое время предложил некую модель мира идей, которую в настоящее время называют платоновским миром. Этот мир населен идеями (фантазиями), существующими в платоновском пространстве и платоновском времени. Идеи, как объекты мира фантазий, взаимодействуют друг с другом по тем же законам, что и объекты нашего физического мира. Для платоновского мира справедливы эффекты теории относительности и квантовой механики. Другими словами, мир фантазий подозрительно похож на наш физический мир. Но в физическом мире все объекты материальны, а в платоновском мире – идеальны.
А что если и наш физический мир является лишь одной из версий платоновского мира? Может быть, материя кажется материей только для обитателей этого мира, то есть для нас самих, а на самом деле это просто элементарные сгустки фантазии? Ведь доказать-то это или опровергнуть все равно невозможно! Если это так, то, значит, мы являемся Чьей-то фантазией? Кто-то творит этот мир так же, как мы творим собственные фантазии, создавая свои внутренние вселенные – микрокосмы, которые являются копиями макрокосма, то есть нашей физической вселенной. Объектами наших микрокосмов являются наши фантазии, в то время как мы сами являемся фантазиями макрокосма, живущими по тем же принципам, что и наши собственные фантазии.
Давным-давно об этом говорили веды наших предков. В той или иной форме об этом же говорят и почти все современные религии. Двести лет назад наука отказалась от идеи существования Творца, возомнив, что она лучше понимает суть мира, чем религии «темных, невежественных» предков. Провозгласив материальность мира, наука оставила потомкам проблему объяснения сути того, что есть материя. Двести лет развития научного миропонимания так и не смогли однозначно ответить на этот вопрос. Более того, на протяжении всего этого времени в науке постоянно возникали проблемы, требующие от ученых возвращении к признанию оптимальности или даже разумности мироустройства. Но всякий раз наука находила способы не увидеть присутствия Бога в мироустройстве. И это вовсе не свидетельствует об истинности научного подхода. Это лишь увеличивает глубину пропасти непонимания истинной сути мира, что наиболее ярко выражается в полной неспособности науки понять природу таких очевидных явлений мира, как жизнь и сознание.
Продолжение следует
