Физики не шутят

Физики не шутят

Передо мной несколько испещренных формулами статей по физике, скачанных из Интернета (не подумайте только, что я в состоянии прочесть эти формулы и тем более их понять). Зайти на этот сайт мне посоветовал серьезный человек, профессор физического факультета нашего университета. Прочтем все, что сможем, до формул — поверьте, интересно нам будет прямо начиная с названия: «Поиск точных решений для проходных кротовых нор, поддерживаемых фантомной энергией»[62]. И чем дальше, тем более заманчиво звучит этот текст, как бы специально написанный на потребу тем, кто интересуется всяким оккультизмом: «Фантомная энергия поэтому может быть автоматически рассмотрена как кандидат на то, чтобы считаться экзотической материей, за исключением одной проблемы: понятие темной или фантомной материи применяется для гомогенного распределения материи во вселенной, тогда как пространство-время кротовых нор (wormholes) по определению не является гомогенным»[63].

Поневоле настораживает язык этой строжайшей из наук. Что это за «кротовые норы», «экзотическая материя», «фантомная материя»? Да физика ли это? Может, на сайт прокрались какие-то шарлатаны и балуются с формулами? Может, физики шутят? Но, как вскоре выясняется из чтения других текстов, все абсолютно серьезно. Мы — на передовом рубеже теоретической физики: так теперь принято выражаться в этой науке, бывшей на протяжении нескольких последних столетий образцом научности par excellence.

Вот статья «Астрофизика кротовых нор»[64], написанная группой теоретиков, а именно сотрудниками Российской Академии наук и Института Нильса Бора в Копенгагене. Главная гипотеза, которую физики выдвигают в своей статье, состоит в том, что «кротовые норы, вероятно, появившиеся на начальной стадии развития Вселенной, могут связывать различные районы нашей вселенной. (...) В этом случае поиск астрофизических кротовых нор является уникальной возможностью для изучения множественной вселенной». Затем, после трех страниц формул, авторы предлагают свои гипотезы о том, какими свойствами обладают эти кротовые норы: «...мы можем видеть через кротовую нору любую эпоху эволюции Горячей вселенной: 1) очень раннюю стадию, 2) стадию, более близкую к нашему времени, и 3) самую позднюю эпоху».

Одно из своих предположений физики формулируют так «В этой статье мы рассмотрим модель, в которой главным компонентом кротовой норы, обладающим всеми необходимыми свойствами, является сильное магнитное поле, которое проходит насквозь через нору, тогда как фантомная материя и фантомная энергия потребуются для создания норы только в малых количествах».

В знаменитом фильме «Пришельцы» благородный рыцарь Годфруа Отважный и его слуга Жакуй-Пройдоха, отправившись «в путешествие по коридорам времени», попадают в нашу эпоху потому, что старый колдун забыл добавить в зелье перепелиные яйца. Очень хочется увериться, что коллеги — физики, готовясь к путешествию во времени по специально изготовленной для этого кротовой норе, не только не поскупятся на «фантомную энергию» и «фантомную материю», но положат в достаточном количестве и перепелиных яиц!

Конечно, кротовые норы, черные дыры и в особенности путешествия во времени являются сегодня очень популярным сюжетом. Настолько популярным, что об этом постоянно пишут газеты. У нас на родине не так-то много приличных газет, обладающих репутацией, проверяющих свой материал и компетентно информирующих читателя не только о политике, но и о событиях культуры и науки. Поэтому возьмем в руки газету «Известия», которую читает вся страна. Что там нового про время и про достижения естественных наук? К примеру, в статье, озаглавленной «Черная дыра — ключ к путешествию во времени»[65], представляющей собой интервью с вице-президентом Европейского астрономического общества, директором Астрономического института имени Штернберга, член-корреспондентом РАН Анатолием Черепащуком, сказано следующее:

«Парадокс в том, что Эйнштейн не верил в черные дыры, которые только и могут спасти его теорию. Половина физиков не верит в черные дыры, утверждая, что из реального вещества такие объекты построить нельзя. Уже открыто 300 черных дыр, но споры продолжаются. Потому что, если будут открыты объекты такой же массы, как черные дыры, но с границей поверхности и магнитным полем, астрономам останется только застрелиться. (...) Как говорит академик Гинзбург, новые данные укрепляют нашу веру в существование черных дыр (курсив мой. — Д. Х.). Если черные дыры существуют, то становятся возможными путешествия на машине времени, для чего потребуется открыть дверцу в туннель и начать движение в любую сторону — вперед или назад. Тело при этом не будет разорвано и сможет вернуться обратно. О таких “кротовых норах” писал еще Эйнштейн... (...) Астрономы — последние романтики на Земле»[66].

«— А вы изволите толковать о пятом измерении»!

Итак, что узнает со слов академика далекий от физики читатель? Прежде всего выясняется, что вопросы наличия или отсутствия объектов, позволяющих предполагать обратимость времени, являются теперь в физике и астрономии вопросами веры. Кроме того, путешествие во времени или обратимость времени рассматриваются солидными учеными как вполне допустимые с точки зрения физической теории, возможности. Как говорится, «хотите — верьте, хотите — нет». «Чтобы понять, что происходит при... формировании черной дыры, следует вспомнить, что теория относительности не признает абсолютного времени. Другими словами, каждый наблюдатель имеет собственную меру времени. Ход времени для наблюдателя на поверхности звезды будет отличаться от хода времени наблюдателя на расстоянии», — рассказывает знаменитый астрофизик Стивен Хокинг[67]. Как выясняется, время вблизи черной дыры не просто замедляется, а вообще останавливается , и все процессы замирают, становятся бесконечно долгими. Ближе знакомясь с кротовыми норами, читатель выяснит не только что время вообще течет по-разному около разных предметов (как около любого массивного тела), но также и то, что время может изменить свой бег и даже вовсе остановиться. Самый же главный урок, который должен вынести читатель, к чему он, конечно, уже в значительной степени подготовлен благодаря урокам физики в школе, это то, что время больше не является таким, каким мы привыкли его воображать, — необратимым, линейным, непрерывным, связующим в неразрывную цепь прошлое, настоящее и будущее.

Не правда ли, между старым привычным образом времени и тем, каким оно предстает благодаря последним достижениям физической науки, пролегает пропасть? Вспомним, как описывал объективное время науки один из основателей современной антропологии Люсьен Леви-Брюль, отсылая к не подлежащим сомнению представлениям своей — до сих пор продолжающей казаться нам столь интеллектуально близкой — эпохи:

«Но мы знаем, что их представления (примитивных народов. — Д. Х.) о времени отличаются от нашего. Они не могут представить себе этой прямой линии, простирающейся бесконечно в воображении, всегда равной самой себе, на которой располагаются события, могущие быть представленными в виде единообразной и необратимой серии, линии, на которой события с необходимостью выстраиваются друг за другом. Время не является для дикарей, в отличие от нас, особой интеллектуальной интуицией порядка последовательности. Еще в меньшей степени оно представляется им гомогенной субстанцией. Оно скорее ощущается качественно, чем репрезентируется (рационально. — Д. Х.)»[68].

Чтобы убедиться, что после Леви-Брюля такое восприятие времени, рельефно проступающее по сравнению с восприятием дикаря, еще долго продолжало господствовать в современной культуре, приведем цитату из книги «Миф» М. И. Стеблина-Каменского, увидевшей свет в 1976 году; «Абстрактное время непрерывно, бесконечно, единообразно и необратимо. Между тем время в эддических мифах сплошь и рядом прерывно, не бесконечно, не единообразно и обратимо»[69].

А теперь сравним это описание со следующим: «Возможность перемещаться быстрее света влечет за собой, в соответствии с теорией относительности, и возможность путешествий в прошлое... Ключ к этой взаимосвязи в том, что, согласно теории относительности, не существует никакой единой для всех наблюдателей меры времени, но что при некоторых обстоятельствах нет нужды даже в том, чтобы наблюдатели были согласны относительно очередности событий»[70]. Добавим к нему еще более подробный пассаж: «Путешествия в будущее возможны. Теория относительности показывает, что можно создать машину времени, которая перенесет вас в будущее. Вы входите в нее, ждете, выходите и обнаруживаете, что на Земле прошло гораздо больше времени, чем протекло для вас. Сегодня мы не располагаем технологиями, позволяющими осуществить подобное, но это лишь дело техники: мы знаем, что это возможно»[71] — так объясняет читателям принцип работы машины времени Стивен Хокинг. Кротовая нора позволяет «увидеть» прошлое и будущее, как одно и то же место, но только одновременно и днем, и ночью. «Кротовая нора соединяет теперь разделенные 11 часами прошлое и настоящее станции Альфа. Сточки зрения здравого смысла, этому трудно поверить — одно и то же место, но сразу в два различных момента времени! К тому, что можно видеть два различных места в одно время, мы привыкли с детства. (...) Но вот чтобы из одного окна была видна улица, освещенная полуденным солнцем... а из другого — пустынная ночная улица! Это всякому, пребывающему в здравом уме, человеку кажется просто невозможным. Несмотря на железную логику формул теории относительности, здравый смысл восстает против такого “абсурда”!»[72]. Итак, переживай, читатель, новую темпоральность, привыкай к новому восприятию времени. Тебе трудно, читатель, понимающе кивают авторы научно-популярных работ, но мы тебе поможем: «У читателя теперь есть две возможности; поверить логическим рассуждениям... на слово и вопреки здравому смыслу признать, что на любую вещь можно смотреть не только с разных пространственных, но и временных сторон, либо постараться выработать у себя новый “здравый смысл”, рассматривая прилагаемые к статье рисунки и вычерчивая им подобные»[73].

Но тут встает резонный вопрос: почему читатель готов идти на такие непредвиденные интеллектуальные трудности, срисовывать непонятные схемы, попирающие его «здравый смысл», вместо того чтобы отмахнуться от этого как от не имеющей отношения к жизни ерунды? Почему читатель сегодня так озабочен вопросом: какое оно, время, и что с ним происходит в черной дыре или в кротовой норе? И почему для ответа на вопрос о свойствах времени, выглядевший столь очевидным еще совсем недавно, читателю теперь оказывается недостаточно собственного повседневного опыта? Иными словами, почему популярность этих сюжетов в наши дни «бьет как хочет» любую другую тему?

Можно ли считать этот интерес к черным дырам и кротовым норам, как иногда пишут авторы популярных статей, «естественной потребностью человеческого разума»? Но тогда следует отметить, что означенная потребность долго не давала о себе знать. Дело в том, что вскоре после того, как Эйнштейн и Розен вывели уравнения общей теории относительности, австрийский физик Фламм нашел решение, описывающее два мира, соединенные норой-каналом, и стал родоначальником теории кротовых нор. Тем не менее великое открытие не слишком взволновало широкую общественность, чтобы не сказать — прошло для нее незамеченным. Почему-то ученые прождали практически целый век, прежде чем начать ломать копья о парадоксы кротовых нор.

Чем вызван сегодняшний интерес к проблемам времени и прежде всего к концепциям, и понятиям, отрицающим наши традиционные, привычные представления о времени? Не свидетельствует ли он о том, что общество переживает глубокий кризис восприятия времени, что оно мучительно ищет новую картину времени и жадно хватается за любой обрывок информации, чтобы отвергнуть старые и подтвердить, укрепить и углубить свои новые ощущения?

В этом смысле новые научные открытия подоспели как раз вовремя. Еще совсем недавно мы совершенно достоверно знали, из чего состоит вселенная, материя, и даже самые мельчайшие частицы. И если некоторые из них еще не были открыты, то непреложные законы физики позволяли с уверенностью предсказывать их существование и даже некоторые свойства. Некоторые астрономы, как, например, Иосиф Шкловский, поговаривали о том, что в результате астрономической революции 1960-х и последовавших за ними открытий 1980-х все открытия в астрономии уже сделаны и что следующим поколениям больше нечего открывать. Иными словами, мы жили в познаваемом, чтобы не сказать — в практически познанном мире, — чье устройство была способна объяснить мудрая наука. И вот совсем недавно картина благоустроенного мироздания распалась. Предоставим объясняться по этому поводу авторитетным ученым: «В 1997 году стало ясно, что Вселенная расширяется с ускорением. (...) Это странно: силы гравитации должны замедлять расширение на больших расстояниях. Понять парадокс можно только и том случае, если существует антигравитация с отрицательным давлением. (...) И вот теперь стало ясно, что Вселенная на 70% состоит из вещества с положительной плотностью энергии и отрицательным давлением. Это вещество называют “темной энергией”. На 25% Вселенная — частицы неизвестной природы, которые еще не открыты, но ясно, что они тяжелее протонов и не достигают скорости света. Лишь 3—5% Вселенной — привычная нам материя из барионов, протонов, нейтронов, электронов. Главные на земле барионы составляют большую плотность, поэтому мы можем черпать из них энергию. А рассеянная энергия Вселенной, которая несопоставимо больше, нам недоступна»[74].

Другой ученый, заместитель главного редактора журнала «Гравитация и космология», доктор физико-математических наук Кирилл Бронников, в передаче «Черные дыры и кротовые норы: возможность перемещения между мирами» так объяснял слушателям радио «Эхо Москвы» взаимосвязь между этим последним открытием, черными дырами и кротовыми норами: «Чтобы объяснить ускоряющееся расширение вселенной, нужно предположить существование так называемой экзотической материи, ее еще называют темной энергией. И эта темная энергия обладает теми свойствами, которые требуются для создания кротовых нор». По его словам, благодаря преобразованию Лоренца «пространственные интервалы и промежутки времени немножко перепутываются. (...) Ведь эта темная энергия, она же экзотическая материя, обладает вот какими странными свойствами: чем больший объем она занимает, тем большей обладает плотностью»[75].

Итак, вместо привычного образа практически познанного мироздания мы, «читатели газет», остались с «тремя-пятью» процентами, за которыми простерлась «темная материя» загадочной и немыслимой природы. Это открытие, безусловно, углубило — или отразило? — решительное изменение научной картины мира и кризис в восприятии времени. Не в меньшей степени оно усугубило — или выразило? — растущее недоверие общества к научному познанию, проявившееся в остром кризисе научной рациональности последних двух десятилетий.