Kitobni o'qish: «Биоцентризм. Великий дизайн: как жизнь создает реальность»

Name: Биоцентризм. Великий дизайн: как жизнь создает реальность
ISBN: 978-5-04-173166-3

Роберт Ланца, Боб Берман, Матей Павшич

Shrift:

The Grand Biocentric Design: How Life Creates Reality. by Robert Lanza, Matej Pavsic, Bob Berman.

This edition published by arrangement with Writers House LLC and Synopsis Literary Agency.

Посвящается Элиоту Стеллару – человеку, которому не всё равно
(см. Post Scriptum)

ЭЛИОТ СТЕЛЛАР (1919–1993)

На фото – один из основателей поведенческой нейробиологии за своим рабочим столом в 1978 г., когда он был наставником Ланца.

«В последние годы своей жизни бо́льшую часть времени Стеллар посвятил деятельности Комитета по правам человека при Национальной академии наук США (НАН), где занимал пост председателя с 1983 г. и до своей кончины. Работая в НАН, он активно выступал за свободное проведение своих исследований учеными во всем мире. Он также ходатайствовал за права ученых, которым угрожала высшая мера наказания или был риск подвергнуться тяжким испытаниям».
– «Записки Элиота Стеллара», архивы Пенсильванского университета

Коперник сверг человечество с престола центра мироздания. Считает ли квантовая теория, что мы сами неким таинственным образом являемся таким космическим центром?
БРЮС РОЗЕНБЛЮМ И ФРЕД КАТТНЕР, «КВАНТОВАЯ ЗАГАДКА: ФИЗИКА В СОПРИКОСНОВЕНИИ С СОЗНАНИЕМ»

Предисловие Роберта Ланца

Современная научная парадигма по всем направлениям своего развития приводит нас к неразрешимым противоречиям, к выводам, которые в принципе иррациональны. Первая и Вторая мировые войны вызвали поистине беспрецедентный, взрывной рост открытий, результаты которых свидетельствуют о необходимости фундаментального изменения научного понимания мира. Когда наше мировоззрение наконец-то станет опираться на фактический материал и старую парадигму сменит новая биоцентрическая модель, где жизнь рассматривается не как продукт Вселенной, а как нечто совсем противоположное.

Смена наших фундаментальных убеждений неизбежно вызовет сопротивление. Такое мне не в новинку; всю свою жизнь я сталкивался с противодействием новым способам мышления. Еще мальчишкой я не мог заснуть по ночам и воображал, как стану ученым и буду разглядывать в микроскоп разные чудеса. Однако реальность со всей своей решительностью напоминала мне, что это всего лишь сон. Еще при поступлении в моей начальной школе первоклашек поделили на три группы в зависимости от предполагаемого «потенциала»: А, В и С. Наша семья только что переехала в пригород из Роксбери, одного из самых проблемных районов Бостона (позже его снесли по программе реновации). Мой отец был профессиональным игроком (он зарабатывал на жизнь игрой в карты, а тогда и это было запрещено, не говоря уж о собачьих и лошадиных бегах), поэтому учителя решили, что в такой семье едва ли вырастет ученый. К слову, все три мои сестры впоследствии бросили среднюю школу. Меня определили в класс C, отстойник для тех, кому уготована участь продавцов или чернорабочих, класс неуспевающих, славящийся в основном тем, что ученики здесь плевались в учителей.

Мой лучший друг был в классе А. Как-то раз в пятом классе я спросил у его матери: «Как вы думаете, смогу ли я стать ученым? Если очень постараться, смогу ли стать врачом?»

«Господи помилуй!» – отреагировала она и принялась мне внушать, что на ее памяти еще никто из класса С не выучился на врача. Зато из меня мог бы выйти отличный плотник или сантехник.

На следующий день я решил, что буду участвовать в научном конкурсе, бросив прямой вызов отличникам. Мой лучший друг взялся изучать скальные породы, и родители водили его в музеи, где он мог проводить свои исследования и подготовить впечатляющую экспозицию образцов. Темой моего проекта были различные животные, и во время своих экскурсий я собрал целую коллекцию – это были насекомые, птичьи яйца и перья. Уже тогда я был убежден, что не бездушный материал и камни, а живые существа достойны исследования в первую очередь. Это было полным переворотом по сравнению с иерархией школьных учебников. Считалось, что первостепенной является физика с ее взаимодействиями и атомами, образующими основу мира, и поэтому объясняющая его наиболее доступно. Затем следовала химия, а уже потом – биология и сама жизнь. Будучи скромным учеником из класса C, я занял со своим проектом второе место, а первое присудили моему лучшему другу.

Благодаря научным конкурсам я сумел показать свои способности всем, кто навесил на меня ярлык из-за нашей проблемной семьи, полагая, что все поправимо, если честно стараться. В старших классах я предпринял амбициозную попытку изменить генетическую структуру у белых цыплят и вывести черных при помощи нуклеопротеина. Это было еще до того, как наступила эра генной инженерии, и биолог заявил, что это невозможно. Наш учитель химии был грубоват и сказал: «Ланца, ты попадешь в ад».

Перед началом конкурса один мой друг предсказал мне победу. В моем классе все только рассмеялись. Однако мой друг не ошибся.

Диплом, которым был награжден автор (Ланца) за научный проект по теме «Животные», когда он обучался в классе С. Подписано Барбарой О’Доннелл – его будущей учительницей естествознания в младших классах средней школы. Барбара способствовала его научному росту, равно как и развитию сотен других учеников, для которых в течение пятидесяти лет выступала в роли учителя и наставника. Ее девяностолетию была посвящена книга «Биоцентризм. Как сознание создает Вселенную» (Бомбора, 2019).

Вскоре мою сестру отстранили от занятий, и директор школы сказал маме, что ее нужно лишить родительских прав. Когда я оказался в числе победителей, директору пришлось поздравлять маму перед лицом всей школы.

Я действительно стал ученым и на протяжении всей своей научной карьеры то и дело сталкивался с нетерпимостью к новым идеям.

Можете ли вы выращивать стволовые клетки, не разрушая эмбрионы? Возможно ли клонировать один вид, используя яйца другого? Можно ли «повысить» открытия на субатомном уровне, чтобы они помогли раскрыть нам тайны жизни и сознания? Ученые умеют задавать вопросы, но они должны проявлять взвешенность и рациональность, причем чаще всего эти вопросы нацелены на постепенное изменение, а не на разрушение научной парадигмы. В конце концов, ученые ничем не отличаются от остальных представителей нашего вида. Люди эволюционировали под пологом леса: мы научилась собирать фрукты и ягоды, избегать хищников и оставаться в живых на срок, достаточный для появления потомства. Неудивительно, что наличие такого набора навыков не всегда идеально выручало нас, если мы задавались вопросами понимания природы собственного существования.

«За всю свою долгую жизнь я уяснил одну вещь, – говорил Эйнштейн. – Какой бы примитивной и юной ни была наша наука, тем не менее, она – самое ценное, что у нас есть». Наука должна взаимодействовать с простыми концепциями, которые способен постичь человеческий разум. Но, по мере увеличения доказательств в пользу биоцентризма, она может послужить ключом к ответу на вопросы, которые ранее считались вне ее компетенции. Вопросы, которые беспокоили нас еще до возникновения цивилизации.

* * *

После такого вступления можно перейти непосредственно к основному содержанию книги, сюжет которой начал разворачиваться гораздо раньше.

И всё потому, что мы с вами отправляемся в нескончаемую одиссею. Наш кинофильм уже начался, и мы проходим на свои места, пропустив большой кусок после появления титров на экране.

Как мы вскоре убедимся, в эпоху Возрождения произошла трансформация понимания человеком космоса, или мироздания. Но хотя суеверия и страх мало-помалу нас отпускали, господствующая точка зрения диктовала четкое разделение между двумя основными сущностями – нами, наблюдателями, прилепившимися к поверхности нашей крохотной планеты, и обширным царством природы, из которого состоит космос, почти полностью от нас отделенный. Предположение, будто эти сущности абсолютно отличаются друг от друга, настолько прочно утвердилось в научном мышлении, что читатель наверняка допускает его даже сейчас, в XXI веке.

Но и противоположная точка зрения вряд ли нова. Древние санскритские и даосские учителя при обсуждении космоса единодушно заявляли: «Всё едино». Восточные мистики и философы изначально воспринимали или интуитивно ощущали единство наблюдателя и так называемой внешней Вселенной и по прошествии столетий всегда утверждали, что различие между ними иллюзорно. Некоторые западные философы, в том числе Беркли и Спиноза, тоже оспаривали господствующие взгляды на внешний мир и его отделенность от сознания. Тем не менее дихотомическая парадигма поддерживалась большинством, особенно среди ученых.

Мы станем первопроходцами в вопросе досконального понимания механизма, необходимого для возникновения времени в том виде, как мы его понимаем, – от квантового уровня, где всё по-прежнему остается в суперпозиции, до макроскопических событий в нейросхеме мозга

Однако столетие назад некоторые из создателей квантовой теории, в первую очередь Эрвин Шрёдингер и Нильс Бор, пришли к выводу, что сознание является центральным элементом любого истинного понимания окружающей нас реальности, и независимое меньшинство заявило об этом в полный голос. Хотя исследователи пришли к своим выводам при помощи продвинутой математики для получения уравнений, которые лягут в основу квантовой механики, и обеспечили ее бесчисленные победы, они стали и пионерами, подготовившими почву для появления биоцентризма столетие спустя.

Сегодня такие странности квантового мира, как запутанность, все активнее продвигаются этим меньшинством, постепенно превращая его в мейнстрим. И если и вправду жизнь и сознание занимают центральное место по отношению ко всему остальному, то бесчисленные загадочные аномалии в сфере науки требуют незамедлительных разъяснений. Это не просто странные лабораторные результаты, например знаменитый «двухщелевой эксперимент», не имеющий смысла, если присутствие наблюдателя не связано с его результатами. На повседневном уровне сотни физических констант, таких как сила тяжести и электромагнитное взаимодействие («альфа»), ответственное за связи в атомах, идентичны во всей Вселенной и настолько точно не подвержены изменениям, что обусловили само появление жизни. И это не просто поразительное совпадение. Простейшее из объяснений состоит в том, что законы и параметры Вселенной допускают существование наблюдателя, так как наблюдатель сам их и порождает. Вот так!

Эту историю мы уже излагали в двух предыдущих книгах по биоцентризму – многие из вас, возможно, уже читали одну из них или даже обе. В этом случае вы можете спросить, зачем понадобилась еще и третья книга. Если ответить коротко, то эта книга не только по-новому описывает биоцентризм, но и куда подробнее о нем повествует.

В первых двух книгах по биоцентризму — «Биоцентризм. Как сознание создает Вселенную» и «За пределами биоцентризма»¹, мы использовали обширный инструментарий для демонстрации того, что если природа и наблюдатель взаимосвязаны или скоррелированы, то всё приобретает гораздо больший смысл. При этом мы обращались не только к экспериментам, но и к базовой логике, а также приводили суждения великих мыслителей самых разных времен. Такой разносторонний подход к объяснению и подкреплению наших выводов доказал свою убедительность и популярность, о чем свидетельствует большой успех первых двух книг по биоцентризму, переведенных на более чем два десятка языков и изданных по всему миру. Тем не менее нашлись более склонные к научному подходу читатели, им захотелось узнать больше.

Для некоторых из таких читателей выводы биоцентризма о сознании недотягивали до «убедительных»: они посчитали их научно сомнительными, сродни теоретизированию в духе субкультуры Нью-эйдж. Это заставило нас задуматься. Можно ли наши, с таким трудом сделанные выводы, пусть и основанные на холодной логике и точной науке, свести к простой «философской» интерпретации результатов экспериментов и наблюдений? Подпадает ли биоцентризм под категорию философии, а не науки? Мы определенно так не думали. Тем не менее мы согласились, что было бы неплохо обосновать биоцентризм только на физике.

Более того, уже после издания первых двух книг стали известны результаты новых исследований, дающих самые веские аргументы в пользу биоцентризма и позволяющих прояснить многие аспекты фукционирования биоцентрической Вселенной, изложенные ранее не в полной мере. С ростом этого понимания удалось усовершенствовать теорию, с опорой на которую стало возможным открытие новых основополагающих принципов, и о них нельзя не упомянуть при любом четком описании биоцентризма. Пришло время в новом свете рассмотреть тот великий биоцентрический проект, который и управляет нашим мирозданием.

И такая книга теперь у вас в руках. Как вы сможете убедиться, наша история изложена в ней с опорой исключительно на естественные науки. Уравнения и все с ними связанное мы вынесли в отдельные приложения, отлично понимая, что один только вид квадратного корня заставит рядового читателя отбросить книгу в сторону. Для специалистов мы приводим ссылки на оригинальные статьи по данному вопросу. Хотя мы строго придерживаемся научного подхода, мы также хотим, чтобы процесс чтения стал увлекательным исследованием для самой широкой публики. В конечном счете вопросы, на которые дает ответ эта книга, – из числа тех, которые задавал себе каждый из нас. Это первостепенные вопросы о жизни и смерти, а также о том, как устроен мир и почему мы существуем.

Рассматриваемый далее материал не исчерпывает проблему. Мы опустили длинные дискуссии по, например, двухщелевому эксперименту в связи с их подробным разбором в предыдущих книгах. Но мы подробно опишем поразительные физические открытия, которые неизбежно приводят к удивительным выводам, способным поколебать наше представление об окружающей реальности. Речь идет о базовой структуре космоса – о таких вещах, как пространство и время, а также о необходимости наблюдателей для удержания материи вместе. И хотя многие физики под подобным наблюдателем понимают любой макроскопический объект, мы считаем, что этот наблюдатель должен быть наделен сознанием. Позже вы узнаете, почему это так и что означает.

По мере изложения материала вы убедитесь, что законы Ньютона не только определяют фактическое движение предметов, но и то, как объект мог бы передвигаться, начни он свое перемещение иным способом. Эти законы приносят первые слабые дуновения альтернативных вселенных и предвосхищают квантовую теорию.

Мы рассмотрим возникновение этой теории и открытие странностей квантового поведения, поставившего под сомнение наше представление о том, что внешний мир существует независимо от воспринимающего субъекта, – об этой идее дискутировали философы и физики от Платона до Хокинга. Мы подробно обсудим мнение великого физика и нобелевского лауреата Нильса Бора: «Мы не “измеряем” мир, мы создаем его».

Мы поговорим о логике разума при создании пространственно-временного опыта и разберем так называемую трудную проблему возникновения сознания. Для этого нам придется погрузиться в запутанные в квантовом отношении области мозга, которые в совокупности образуют систему, ассоциируемую нами с единым ощущением «я». Мы станем первопроходцами в вопросе досконального понимания механизма, необходимого для возникновения времени в том виде, как мы его понимаем, – от квантового уровня, где всё по-прежнему остается в суперпозиции, до макроскопических событий в нейросхеме мозга. И откроем для себя тот факт, что сама передача данных на скорости выше скорости света говорит в пользу объединения разума человека с материей и всем миром.

По мере роста убеждения в том, что наша жизнь – приключение, выходящее за рамки здравого смысла, мы получим подсказки и о смерти. Мы разберем умопомрачительный мысленный эксперимент «квантовое самоубийство», благодаря которому можно объяснить, почему мы находимся именно в данной точке пространства, хотя все было против, а также почему смерть не является подлинной реальностью. Мы убедимся, что жизнь имеет нелинейную размерность и подобна многолетнему, постоянно цветущему цветку.

В процессе чтения книги мы заметим, как наши бесчисленные здравые суждения превращаются в свою полную противоположность. Иллюстрацией к этому могут послужить слова покойного физика-теоретика Стивена Хокинга: «Хронология Вселенной, где все зависит от измеряемого, противоречит общепринятому представлению, что Вселенная обладает объективной, не зависящей от наблюдателя хронологией». Если в классической физике прошлое – это неизменная серия событий, то квантовая физика играет по другим правилам, и согласно Хокингу «прошлое, как и будущее, неопределенно и существует как целый спектр возможностей».

И раз уж мы затронули эти вопросы, то рассмотрим и проблему, которая не дает покоя физикам уже на протяжении сотни лет: квантовая механика существует фактически «по другим правилам». В конце концов, для того чтобы объяснить гравитацию, помимо прочего, нужно согласовать общую теорию относительности Эйнштейна, подробно описывающую макроскопический космос, с правилами, определяющими квантовое поведение крошечной частицы. Почему наука макроуровня не может взаимодействовать с наукой субатомного уровня? Это удивительно, но книга расскажет о прорыве именно в этой области. В некотором роде она – Святой Грааль физики.

О таком прорыве мы расскажем в последних главах, где размещено резюме поразительной статьи (и ссылка на саму статью) одного из авторов (Ланца) и физика-теоретика из Гарварда Дмитрия Подольского. Вы узнаете, каким образом само время возникает непосредственно от наблюдателя и что время не существует «где-то там», двигаясь от прошлого к будущему, как обычно думают. Время – это скорее возникающее свойство, напоминающее быстрорастущий бамбук, и само его существование зависит от способности наблюдателя сохранять информацию о пережитых событиях. В биоцентризме «бездумный» наблюдатель не просто не способен воспринимать время – без сознательного наблюдателя само существование времени не имеет никакого смысла.

Не стоит, однако, считать, что эта книга – лишь указующий знак на шокирующие разоблачения в последних главах, даже если будут представлены все научные доказательства, что ни времени, ни реальности и никакого существования не может быть без наблюдателя. Напротив, эта одиссея придумана, чтобы изумлять и вдохновлять, ведь она показывает, как функционирует мироздание, и указывает на наше положение в нем.

Все верно, в финале вас ждет фейерверк – старая парадигма решительно сменяется новой. Но и просто наблюдать, как разворачивается эта удивительная история, – уже самоценное путешествие, с сюрпризами на каждом шагу.

А начинается оно там, где мы меньше всего ожидаем, – в знакомой и все-таки загадочной сфере простого повседневного осознания.

Глава 1
Что такое Вселенная

Все мы – пленники идей, внушенных в самом раннем детстве, ведь так трудно, почти невозможно избежать опеки еще с пеленок.
– ДЖУБАЛ ИЗ КНИГИ «ЧУЖАК В СТРАНЕ ЧУЖОЙ» РОБЕРТА ХАЙНЛАЙНА

Сегодня наука испытывает тяжелые времена. Но все равно мы живем в удивительное и несравненное время.

Опасность связана с тем, что во многих странах скрытые антинаучные тенденции могут размыть потрясающие достижения последних нескольких десятилетий. Поразительно и то, что на некоторые самые глубокие вопросы мы наконец-то получили ответы, и наши самые насущные человеческие проблемы вот-вот будут решены.

Перемены, вызванные развитием науки, бросаются в глаза, особенно если сравнить сегодняшний мир с ситуацией середины семидесятых – когда некоторые из нас только начинали грызть гранит науки. Космические зонды еще не долетели до Марса. Люди еще не знали, что ядро любого атома состоит из кварков. Не было и сети Интернет. Даже видеокамера формата VHS появится еще нескоро.

В среднем новый автомобиль стоил тогда 3700 долларов. Типовой дом в США продавался за 35 тысяч долларов.

За минувшие годы наука буквально преобразила планету: благодаря генной инженерии население планеты, когда-то считавшееся нежизнеспособным, сегодня не голодает, а прорыв в кардиохирургии и другие достижения подняли среднюю продолжительность жизни человека до 80 лет.

Цель нашей книги – максимально расширить влияние науки.

Как уже говорилось, мы приводим в приложениях ссылки на статьи со всеми физическими уравнениями, от которых голова идет кругом. Тем не менее мы предполагаем, что наш читатель обладает хотя бы средним уровнем научных знаний. Или даже выше. Национальный научный фонд США, проводящий мониторинг осведомленности о научных достижениях, недавно опубликовал ежегодный отчет по базовым представлениям общественности. Результаты его были не из тех, что захочется вставить в рамку и повесить на стену.

Всего в опрос вошло девять вопросов, на которые нужно было дать утвердительный или отрицательный ответ. Например:

1. Центр Земли чрезвычайно разогрет.

2. Вся радиоактивность – дело рук человека.

3. Электроны меньше, чем атомы, и т. д. ²

Результаты такого теста не сильно изменились за последние 40 лет – правильно ответили приблизительно 60 % человек, что на грани проходного балла. (И вопреки общепринятому мнению, показатели европейцев ненамного лучше.)

Возможно, еще большие опасения, чем состояние осведомленности общества, вызывает ситуация с критическим мышлением. Согласно опросам, обеспокоенное меньшинство действительно верит в разного рода теории заговора. Например, 7 % американцев считают высадку «Аполлона» на Луне кинематографической постановкой. А в 2018 г. по всему Интернету распространялось убеждение, будто наша Земля – плоская и что фотографии, якобы сделанные из космоса, были сфальсифицированы. К сожалению, подобного рода убеждения обычно неискоренимы, хотя против них выступают не сложные или эзотерические учения, а простой здравый смысл. В нашем случае для опровержения убеждения, что Земля плоская, достаточно позвонить другу, если вы находитесь на Восточном или Западном побережьях США: для жителей Калифорнии солнце наполовину поднимется в небо, а в то же самое время для жителей Вермонта оно будет опускаться на горизонте. Одно такое наблюдение – веский аргумент в пользу шарообразности Земли.

Итак, книга написана не для подобных «плоскатиков», отказывающихся верить представленным фактам. Напротив, ее читатели восприимчивы к важным открытиям, сделанным на основании наблюдений и экспериментов.

В этом и состоит суть биоцентризма, даже если все свое внимание нам придется сфокусировать на фундаментальных аспектах жизни, прежде считавшихся неразрешимыми и в высшей степени загадочными.

Преодолев столетия суеверий, подчас жестоко подавлявших прогресс (вспомним о Галилее), большая часть современного мира сегодня считает науку самым надежным источником знаний о природе. В качестве бонуса она выдает нам технические новинки – iPhone и GPS. В январе она предлагает нам помидоры.

Кроме того, научный метод сам по себе является наиболее эффективным из когда-либо изобретенных способов установления истины. Делая упор на скептицизм, наблюдение и проверку, он жестко устраняет конкурентов. Всякий, кто выдвигает оригинальное, серьезное заявление, – например, когда Луис и Уолтер Альваресы заявили, что столкновение Земли с метеоритом послужило причиной вымирания динозавров, он обязан представить веские доказательства. В случае с командой отца и сына Альваресов таким доказательством послужило отложение элемента иридия по всей поверхности Земли (этот редкий металл часто встречается в метеоритной пыли), занесенного 66 миллионов лет назад. Завоеванные ими лавры побудили других исследователей «потопить» теорию Альвареса, чтобы прославиться самим и оставить свой след в истории. То есть наука постоянно побуждает ученых выдвигать противоположные точки зрения и проводить скептический анализ. Таково ее свойство саморегуляции.

К сожалению, как мы уже говорили во введении, ученые слишком похожи на обычных людей, а наука обладает собственной инерцией, поэтому подлинно новаторские идеи обычно пылятся на полках не годами, но иногда десятилетиями и даже веками. Можно назвать прискорбным фактом, что предложенная в 1912 г. немецким метеорологом Альфредом Вегенером теория дрейфа континентов отвергалась даже в 1950-е годы. Когда же теория наконец была принята, все заметили очевидное: границы континентов напоминают части пазла, из которых можно сложить целое. Этот суперконтинент сегодня мы называем Пангеей, и его существование в прошлом объясняет, почему дно Атлантического океана расширяется посередине, а скалы в восточной части Северной Америки очень похожи на скалы в Ирландии. Теория помогла объяснить, почему «огненное кольцо» с частой вулканической и сейсмической активностью проходит вблизи берегов Тихого океана. Короче говоря, многие загадки были одновременно решены благодаря новому пониманию, что кора планеты плавает на жидкой магме и смещается на два – восемь сантиметров в год. Но чтобы это осознать, потребовались десятилетия.

На колеса прогресса порой налипает битум – и это совершенно естественно. Эти затруднения настолько вездесущи, что мы с ними свыклись и стали неспособными к объективному анализу. Мы приучились их не замечать.

Именно в силу привычки вплоть до Американской войны за независимость люди считали воздух однородным, а не состоящим из различных газов со своими собственными характеристиками. Всегда любознательные древние греки и даже гении раннего Возрождения в своих работах и предположить не могли, что наш воздух – не единая субстанция, а нечто более сложное.

То же самое мы наблюдаем и в наши дни, когда речь заходит о сознании. Все, что мы видим, слышим, думаем или вспоминаем, есть прежде всего свойство человеческого сознания. Это означает столь большую близость к нам и интимность сознания, что обычно мы его игнорируем. «Осознание» сродни экрану, на который проецируют кинофильм. Оно – «то, что реально существует», когда мы находимся в кинотеатре, однако мы упускаем его из виду, точно так же, как мы обычно не склонны замечать мерцающее изобилие цвета и света, проецируемые киноаппаратом на экран. Вместо этого наше внимание приучено сосредотачиваться на повторяющихся элементах, создаваемых кинолентой, на образах, в которых мы распознаем лица актеров, или же на значениях, передаваемых языком на звуковой дорожке.

Но аналогия с кинотеатром не дает нам полного понимания. Что касается экрана, то наличие особой светоотражающей материи здесь некритично, сгодится и другая поверхность, например белая стена. Сознание включает в себя нечто большее. Само осознание, восприятие – не только основа всего, что нам известно или что мы хотим узнать, оно еще и в высшей степени специфично и своеобразно – как само по себе, так и по своему происхождению.

Поскольку знание для науки – это sine qua non³, а восприятие – единственный способ получить это знание, то сознание представляется более фундаментальным для нашего понимания, чем любая нейронная методология или подсистема. В конечном счете, если человеческое сознание содержит фундаментальные предубеждения или причуды, то они могут расцвечивать все, что мы видим и узнаем. Поэтому желательно узнать об этом прежде, чем мы перейдем к бесчисленным методам сбора информации, будь то цветовые и звуковые классификации или характеристики разных форм жизни. Сознание – это корень всего. Оно более фундаментально, чем жесткий диск компьютера. Если проводить аналогию, то оно больше всего напоминает электрический ток.

К тому же проводимые с 1920-х годов эксперименты недвусмысленно показали, что само присутствие наблюдателя изменяет процесс наблюдения. Феномен, всегда считавшийся некоей нелепостью, убедительно свидетельствует о нашей неотделимости от вещей, которые мы видим, слышим и осознаем. Мы – природа и наблюдатель – скорее представляем собой некую неразделимую сущность. Такой простой вывод заложен и в основе биоцентризма.

Но что из себя представляет эта сущность? Поскольку сознание, увы, изучено нами лишь поверхностно и в значительной мере остается тайной, комбинация «сознание + природа» загадочна в той же, если не в большей, мере. Под «поверхностным изучением» нами подразумевается следующее. Хотя нейробиология добилась заметного прогресса и в нахождении областей мозга, контролирующих различные сенсорные и моторные функции, и в изучении кодирования концепций сложными нейронными сетями, очень мало сделано для решения глубоких, фундаментальных проблем. Ученым до сих пор не известно, каким образом сознание возникает из материи – это так называемая трудная проблема сознания. Возможно, мы не вправе упрекать исследователей, ведь подобные вопросы не так-то просто разрешить при помощи обычных инструментов науки. Как бы вы сами проводили эксперимент, выдающий объективную информацию об этом самом субъективном из явлений?

В науке существует устоявшаяся традиция поведения в случаях, когда она сталкивается с явлениями природы, не поддающимися логическому объяснению и сопротивляющимися экспериментам. Она их попросту игнорирует. И поступает правильно – никому не нужно, чтобы ученые выдвигали ложные предположения. От официального молчания мало проку, но его можно понять. Однако в результате само слово «сознание» может показаться неуместным в научных книгах или статьях, хотя, как мы вскоре убедимся, самые знаменитые ученые в области квантовой механики считали сознание основополагающим для понимания космоса. И произошло это еще до того, как была признана его новая роль: сознание не только раскрывает наблюдаемое нами, но и создает его.

О том, как человеческое (возможно, и у животных) сознание выполняет столь неожиданную и ключевую функцию в природе, мы подробно поговорим в нескольких главах, ведь проблема сознания – это главная тема нашей книги. Мы проследим за прогрессом, достигнутым различными дисциплинами в уточнении процесса наблюдения, и увидим, как якобы неодушевленная природа взаимодействует с живым сознанием, которое, в свою очередь, связано со сложной нейронной архитектурой. Один из авторов (Ланца, при участии физика-теоретика Дмитрия Подольского) не так давно опубликовал статью о своем недавнем открытии – что именно происходит в этот критический момент сознания/наблюдения (см. приложение 2). Как вы убедитесь, открытия такого рода, наряду с другими достижениями, обсуждаемыми в книге, должны произвести революцию масштаба коперниканской⁴.

Научный метод сам по себе является наиболее эффективным из когда-либо изобретенных способов установления истины. Делая упор на скептицизм, наблюдение и проверку, он жестко устраняет конкурентов

Как правило, люди обращаются к ученым за помощью или ответами, причем вопрошающих можно разделить на три основные группы, состав которых с течением времени изменился несущественно. Первые спрашивают в лоб: «А что мне это дает?» Подобные индивидуумы желают, чтобы наука снабжала их лекарствами от болезней, исправляла дефекты зрения и слуха, улучшала работу транспорта, проектировала надежные самолеты и выпускала доступные личные гаджеты, например сотовые телефоны. Вторых привлекают проблемы окружающего мира, которые лежат на поверхности, – их интересуют новые открытия, (например, есть ли жизнь на Марсе), данные о черных дырах, о динозаврах и тому подобное. Газеты, а в новейшее время электронные и социальные сети отслеживают интересы общественности, и ученые (часто при государственном финансировании) на них реагируют. В 2018 г. наибольшим интересом у публики пользовались следующие темы: поиски экзопланет, особенно схожих с нашей Землей и вращающихся вокруг других звезд, поиски фундаментальной субатомной сущности, которые наконец-то стали приносить результат, – это бозон Хиггса, а также пользующиеся неизменным интересом новые методы лечения рака.

Погружение в трясину под названием «сознание и природа» – участь третьей группы любителей популярной науки, на которую впору навесить ярлык «все остальное». Хотя техно-гуру и другим информированным поклонникам знания уже давно известно, что квантовая механика и другие сферы исследований все чаще указывают на фундаментальную связь между нами и предположительно внешним и неразумным космосом, лишь очень немногие ученые рискнут пройти через эту трясину. Подавляющее большинство научных изысканий занято поиском «недостающих частей» в четко разграниченных сферах своих исследований.

Так действовали и Хиггс, и искатели внеземных цивилизаций, и разного рода целители. Как правило, в научной сфере сами вопросы сформулировать легко. А если ответ найден, то и заявить об открытии не составит труда. Сознание – куда более скользкая тема, это видно из первого же вопроса к ученым: что вы имеете в виду под сознанием? Чтобы что-то изучать, прежде всего нужно дать ему определение, но даже такой несложный шаг стал предметом споров. Поэтому многие читатели сочтут это серьезным отклонением от чаще всего обсуждаемых научных проблем.

Для изучения сознания мы должны выйти из мира известного. А исследование связи между сознанием и природой потребует от нас еще большего удаления в terra incognita. Иными словами, приглашая читателя в путешествие, мы призываем его не только оставить всю научную трескотню, но и забыть о целом океане неразрешимых, безответных вопросов. Вместо этого нас ожидает погружение непосредственно в центр всех переживаний, в сердцевину всего, что нам известно, чтобы затем высветить поразительную правду о нашем месте в мироздании.

Вы обнаружите, что сама наука неизменно и бесчисленными способами подводит нас к биоцентрической интерпретации Вселенной. В нашей первой книге «Биоцентризм. Как сознание создает Вселенную» отмечалось, что мы следовали таким свидетельствам, чтобы сформировать набор из семи принципов. Такие принципы описывают биоцентрическую теорию реальности, и мы сейчас их приведем.

ПРИНЦИПЫ БИОЦЕНТРИЗМА

Первый принцип биоцентризма. То, что мы воспринимаем как реальность, – на самом деле процесс, в котором задействовано наше сознание. Внешняя реальность, если она существует, по определению должна существовать в рамках пространства и времени. Но пространство и время – это не независимые реальности, а скорее инструменты разума человека и животных.
Независимо от того, верите ли вы в существование «реального мира снаружи», длинный список экспериментов доказывает, что свойства материи – фактически сама структура пространства-времени – зависят от наблюдателя и в особенности от сознания.
Второй принцип биоцентризма. Наши внешние и внутренние восприятия неразрывно связаны. Это разные стороны одной медали, и их нельзя отделить друг от друга.
Помимо экспериментальных открытий квантовой механики, фундаментальная биология дает нам понять: то, что кажется «снаружи», на самом деле является конструкцией – вихрем нервно-электрической активности, происходящим в нашем мозге.
Третий принцип биоцентризма. Поведение субатомных частиц, а фактически всех частиц и объектов, неразрывно связано с присутствием наблюдателя. В отсутствие сознательного наблюдателя они в лучшем случае существуют в неопределенном состоянии волн вероятности.
Это открытие поразило даже физиков, сделавших его столетие назад. Однако эксперименты неоднократно доказывали: наличие или отсутствие наблюдателя напрямую связано с тем, как и где появляются частицы.
Четвертый принцип биоцентризма. Без сознания «материя» пребывает в неопределенном вероятностном состоянии. Любая предшествовавшая сознанию Вселенная существовала только в состоянии вероятности.
Квантовая механика последовательно и точно предсказывает нам, как и где появятся основные частицы материи. Поразительное открытие, что до наблюдения они существовали во всех возможных местах одновременно, пребывая в некоем размытом вероятностном состоянии, которое физики называют «несколлапсированная волновая функция».
Пятый принцип биоцентризма. Структуру Вселенной можно объяснить лишь с помощью биоцентризма, потому что Вселенная идеально отрегулирована для жизни – и это замечательно подтверждает, что она создана самой жизнью, а не наоборот. «Вселенная» – это просто полная пространственно-временная логика самости.
Убедительные доказательства этого факта можно найти в любой таблице из учебника по естествознанию, где перечисляются физические константы Вселенной. Все они идеально «настроены» с точностью до долей процента на значениях, способствующих формированию сложных атомов, благоприятствующих появлению жизни, свечению звезд, дающих энергию, а также преобладанию всех тех бесчисленных условий, благодаря которым вы можете прочесть сейчас этот текст. Законы и условия Вселенной предполагают наблюдателя, потому что наблюдатель их и порождает.
Шестой принцип биоцентризма. Время не имеет реального существования вне чувственного восприятия живых существ. Это процесс, с помощью которого мы воспринимаем изменения во Вселенной.
Ученые не смогли поместить время в законы Ньютона, теорию относительности Эйнштейна и квантовую механику. Даже для наших доводов типа «до» и «после», которые мы называем временем, необходим наблюдатель, созерцающий какое-то конкретное событие, с которым затем сравниваются другие. Как мы убедимся в следующих главах, время не существует «где-то там», перемещаясь от прошлого к будущему, скорее оно является возникающим свойством, которое зависит от способности наблюдателя сохранять информацию о пережитых событиях. «Бездумный» наблюдатель не ощущает времени.
Седьмой принцип биоцентризма. Пространство, как и время, не является объектом или предметом. Пространство – это еще одна форма нашего животного понимания, не имеющая независимой реальности. Мы несем с собой наше пространство и время, как черепаха несет на себе панцирь. Таким образом, не существует абсолютной самосуществующей матрицы, в которой физические события происходят независимо от жизни.
Эксперименты постоянно показывают, что расстояния видоизменяются в зависимости от множества релятивистских условий, поэтому не существует некоего четкого расстояния между чем-либо одним и другим. Более того, квантовая механика ставит под серьезное сомнение то, что даже отдаленно расположенные тела целиком и полностью разделены. Объекты пересекают пространство за нулевое время посредством «туннелирования» и способны передавать мгновенную «информацию» благодаря феномену запутывания. По всей очевидности, преодоление пространства в миллион световых лет за нулевое время было бы невозможно, если бы пространство имело какую-либо фактическую физическую реальность.

Как видите, эти принципы исходят один из другого и дополняют друг друга. На протяжении всей этой книги мы будем разбирать данные принципы с научной точки зрения. Однако если вы совсем с ними незнакомы, то вам стоит обратиться к объяснениям каждого из принципов, которые доступным и ненаучным языком без сложной терминологии представлены в двух наших предыдущих книгах по биоцентризму. Здесь же они обсуждаются коротко, чтобы читатель воспользовался ими как своеобразным трамплином для изучения последующих экспериментальных данных. Кроме того, они нужны для подготовки читателя к четырем дополнительным принципам, о которых мы также расскажем в этой книге.

Но не будем забегать вперед. Чтобы правильно представить себе всю картину, мы двинемся в путь после небольшого отступления. Мы перенесемся на несколько веков назад и узнаем, как впервые были обнаружены эти якобы независимые действия природы, где человек выступал в роли наблюдателя.

Глава 2
Яблочный компьютер Ньютона и альтернативные реальности

Тела пребывают в движении или покое, они приводятся в движение пропорционально силе, на них воздействующей, и оказывают сопротивление в той мере, в какой могут его оказать. По одному только этому принципу в мире никогда не могло быть никакого движения. Для приведения тел в движение был необходим какой-то иной принцип.
– СЭР ИСААК НЬЮТОН

Многие из нас в разное время своей жизни увлеченно фантазировали, как мы волшебным образом путешествуем во времени и встречаемся с нашим любимым ученым из древности или другим провидцем. Разве не здорово запросто поболтать с самим Жюлем Верном или Гербертом Уэллсом, показать им фотографии современных самолетов и ракет и сообщить, что они были правы? Разве они не были бы поражены тем, как со временем их величайшие предвидения не просто осуществились на деле, но и были значительно превзойдены?

Исследуя с помощью компьютеров XXI века устройство Вселенной, как никогда ранее мы приблизились к фундаментальным ответам. Но до сих пор испытываем священный трепет перед теми поразительными открытиями, которые совершили великие умы за последние несколько веков. Давайте начнем путешествовать во времени и посмотрим на революционные открытия, которые были сделаны в необычное время четыре столетия назад.

К началу эпохи Возрождения все большее число европейцев и жителей Азии стали проявлять недовольство, что все события приписываются прихотям лишь одного Бога или даже многих богов. Они захотели объяснять события с точки зрения разума. Такие рационалисты XVII века, как Рене Декарт, разделили единое мироздание, решительно отделив нас как наблюдателей от того, что мы созерцаем. Такое разделение на субъект и объект представлялось тогдашним ученым и философам неплохой и вполне уместной идеей, ведь люди, как раньше, так и теперь, славятся своими заблуждениями. Устранение «субъективного» аспекта в изучении природы казалось первым разумным шагом во избежание ошибок.

Этому новому подходу для получения знаний было присуще также предположение, что поступки в прошлом имеют решающее значение для прогнозирования будущего поведения. Это соображение используют при датировании, это именно та логика, какой руководствуются в суде при условно-досрочном освобождении, и она стала ключевой для физиков XVI – начала XX веков: траектория движущегося объекта была для них самым надежным указателем, где объект будет найден в будущем.

Именно в этот период – в эпоху борьбы, испытаний и опустошающих нашествий бубонной чумы, в начале XVII века – мы сталкиваемся с гением Исаака Ньютона.

Внешне непривлекательный худой мужчина с прической, уместной разве что для хиппи 1960-х и 1970-х годов, Ньютон стал главным средневековым персонажем нашего повествования по множеству веских причин. Во-первых, он открыл законы природы, которые совершили прорыв на самом фундаментальном уровне. Ньютон доказал, соединив Землю и небеса, что движение подчиняется одним и тем же правилам «здесь внизу», в наших городах и селах, и «там наверху», в небесном царстве. А во-вторых, хотя на понимание этого уйдут столетия, законы Ньютона можно использовать и при рассмотрении альтернативных реальностей, они своего рода портал, ведущий к удивительным открытиям, и мы еще поговорим о них в этой книге. Прозрения могли бы увести его гораздо дальше, если бы он сумел противостоять своему страху, своему монстру под кроватью – табу на включение человеческого разума при рассмотрении функционирования всего мироздания.

Но даже отдельно взятые законы Ньютона – существенный шаг в нашем понимании мира. Он одним из первых обнаружил единство того, что на протяжении веков считалось совершенно отдельными сферами, – небесных тел и земных предметов, а потому слава его не увядает по сей день. Он решительно повел человечество по дороге к единому мирозданию. Два столетия спустя новое поколение блестящих мыслителей, прежде всего Майкл Фарадей и Джеймс Клерк Максвелл, объединили другие, ранее казавшиеся несопоставимыми, сущности: они обнаружили, что хотя магнетизм и электричество проявляют себя как различные явления, за ними стоит единая всеобъемлющая сила. А еще через полвека Альберт Эйнштейн докажет, что пространство и время, отличающиеся друг от друга как пицца и веселящий газ, в действительности представляют собой две стороны одной медали. Развивая ту же идею e pluribus unum⁵, он занялся материей и энергией. Последнее вызвало эффект взорвавшейся бомбы – никто и вообразить себе не мог, что свечение звезд является проявлением материальных объектов, преобразующих себя в энергию. А другие достижения в физике и химии начала XX века указывали на то, что все элементы состоят из одинаковых субатомных частиц в различных комбинациях. Раз за разом создавалось впечатление некоего чудесного единства, пронизывающего природу.

Используя законы Ньютона, мы всегда можем точно рассчитать реальную траекторию объекта, если известны начальная точка и характер движения (скорость и направление) – так называемые начальные условия

Именно Ньютон запустил этот шар, и его инерция и сегодня подталкивает нас двигаться со все возрастающей скоростью. А при более тщательном изучении законов движения Ньютона мы сможем открыть двери, которые сэр Исаак распахнул, даже сам того не осознавая. Если начать с его же простых примеров – человек бросает камень или лучник запускает стрелу, – то мы поймем, что утверждаемое Ньютоном на самом деле вполне интуитивно. Когда в детстве мы бросались снежками в дорожные знаки, мы раз за разом учились правильно применять силу и компенсировать гравитацию при полете этого снаряда. Мы понимали, куда нужно целиться, и, услышав металлический звон, замечали восторженные взгляды прохожих противоположного пола.

Замахиваясь рукой и напрягая бицепсы, мы приводили холодный шарик в движение, и при этом нам было доступно множество траекторий.

Столь огромный диапазон возможных кривых появляется в результате комбинации приложенного к снежку усилия с силой тяжести. Когда Ньютон разрабатывал свои законы движения, у этой силы не было даже названия – он придумал его, использовав латинское слово gravitas, что означало «достойный», «серьезный» или «важный». Эта притягивающая объекты к Земле сила всегда была главным игроком, независимо от поставленной цели – выиграть турнир по стрельбе из лука или метко запустить пушечные ядра в осаждаемый замок. Поиски Ньютоном закона движения объектов не были мотивированы лишь желанием прославиться в качестве «натурфилософа» (термина «ученый» тогда еще не существовало), это был чисто практический поиск для усовершенствования усилий человека.

Рис. 2.1. Возможные траектории объекта, например снежка, брошенного из одного и того же положения с различной быстротой, то есть с разными скоростями движения в разных направлениях.

Поскольку изучение движения Ньютоном неизменно приводило к исследованию самой гравитации, то он доказал, что ее сила – надежная и неизменная величина, которая предсказуемо меняется в зависимости от обстоятельств. Она ослабевает с увеличением расстояния от центра Земли, и ее убывание обратно пропорционально квадрату этого расстояния. Другими словами, если удвоить расстояние между яблоком и центром Земли, то сила притяжения его к Земле будет в четыре раза слабее. Конечно, именно падающее яблоко стало отправной точкой в исследовании гравитации Ньютоном – по крайней мере, так сам сэр Исаак любил говорить. Хотя карикатурная версия с падением яблока ему на голову не представляется реальной. Но нам легко понять, как знаменитый плод, сыгравший свою зловещую роль в Книге Бытия, мог вдохновить Ньютона на создание своей теории. Наблюдая за падением яблока или любого другого свободно падающего объекта, мы видим, что этот объект демонстрирует предсказуемую траекторию.

При комбинации силы тяжести со второй силой при броске камня прямо с края обрыва мы в результате получаем криволинейные траектории, как показано на рисунке 2.2. Но поставим себя на место Ньютона и заметим, что яблоко падает прямо с дерева. Яблоко никто не бросал, на его движение воздействует только гравитация, и оно направляется прямо к земле со всё возрастающей скоростью. Насколько быстро? Через одну секунду скорость падения фрукта составит 22 мили в час – или, если вы предпочитаете метрическую систему, 9,8 метра в секунду. Спустя две секунды скорость яблока составит уже 44 мили в час, или 19,6 метра в секунду. Через три секунды оно будет падать со скоростью 66 миль в час (29,4 метра в секунду) – это уже приличная скорость, и если оно шлепнется о камень, из него получится яблочное пюре.

Рис. 2.2. Возможные траектории объекта, брошенного с одинаковой скоростью из разных положений.

Такое ускорение предсказуемо и понятно. (На практике, однако, сопротивление воздуха его бы слегка замедлило, но давайте не будем все усложнять.) Чем ближе объект находится к источнику гравитации, тем сильнее на него будет воздействовать сила тяжести и тем выше будет ускорение падения. Когда Ньютон говорил, что с расстоянием гравитация будет ослабевать, он справедливо заметил, что сила тяжести ведет себя так, как будто вся масса планеты – источника гравитации, сосредоточена в самом ее центре. Это означает, что с точки зрения гравитации яблоня на поверхности Земли не находится в нулевой точке нашего мира, а уже приподнята вверх на почти 6500 км – на расстояние от поверхности до ядра Земли.

Это важное замечание, выделенное мелким шрифтом, позволило Ньютону вычислить силу земного притяжения Луны. Из тригонометрического параллакса ему было известно, что ядро Луны находится в 386 242 км от ядра Земли. Следовательно, оно находится примерно в 60 раз дальше от нашего ядра, чем яблоко. Таким образом, притяжение Луны нашей планетой составило бы 60 × 60, или было бы в 3600 раз слабее, чем гравитация, «ощущаемая» яблоком. Можно сделать вывод, что Луна падает гораздо медленнее, чем наши земные плоды.

Причем Луна не просто падает прямо вниз к Земле, как яблоко. Скорее всего, Луна с момента своего рождения совершала поступательное или горизонтальное движение со скоростью приблизительно 3685,4 км/ч. Как и в случае с запущенным снежком, ее реальная траектория – комбинация двух перемещений: горизонтального со скоростью 3685,4 км/ч и падения вниз со скоростью 0,0098 км/ч (или 0,00272 м/с²), что означает падение на 4 метра каждую минуту.

А сейчас самое интересное. Комбинация этих двух движений создает траекторию, по которой падающая Луна опускается к Земле с точно такой же скоростью, с которой сферическая поверхность Земли далеко под Луной изгибается и уходит как бы вниз благодаря движению Луны вперед. В результате Луна вращается вокруг Земли и завершает свое круговое движение каждые 27,32166 дней. В нашем языке есть слово, описывающее притяжение одного объекта к более тяжелому телу за счет силы гравитации и его стремительное горизонтальное движение. Такой объект постоянно вращается вокруг другого небесного тела, и мы говорим, что он находится на орбите!

Рис. 2.3. Слева: семейство возможных траекторий движения Земли вокруг Солнца. Справа: если поступательное движение и сила тяжести уравновешены, то мы получаем еще одно семейство траекторий – окружности. А если рассмотреть различные возможные расстояния от Солнца до Земли, то мы обнаружим концентрические орбиты. Те же правила относятся к Луне, вращающейся вокруг Земли, к звездам, вращающимся вокруг других звезд, а также к любым созвездиям.

Рис. 2.4. Еще два возможных семейства траекторий Земли вокруг Солнца: начиная с одного и того же положения с разными направлениями движения (слева) и начиная с разных положений с одинаковой скоростью (справа).

В зависимости от скорости поступательного движения объекта, расстояния между одним небесным телом и другим, а также силы тяжести (которая зависит от массы и поэтому варьируется от тела к телу), существует почти бесконечное число возможных орбит одного объекта вокруг другого.

Главным открытием Ньютона было то, что Луна могла двигаться по множеству траекторий вокруг Земли, а Земля – по любой из огромного числа возможных траекторий вокруг Солнца. Фактические траектории Луны и Земли сформировались при создании каждого из тел. Изменение биографии планет привело бы к другой орбите, причем значительные изменения исказили бы траектории кардинально. Например, если бы Земля оказалась слишком близко к Солнцу, жизнь не могла бы возникнуть, а если бы Луна была намного ближе к Земле, то катастрофические приливы стали бы повседневным явлением, что также затруднило бы появление живого.

Используя законы Ньютона, мы всегда можем точно рассчитать реальную траекторию объекта, если известны начальная точка и характер движения (скорость и направление) – так называемые начальные условия. Законы эти и сегодня используются Лабораторией реактивного движения НАСА и Европейским космическим агентством для вычисления траекторий перемещения космических аппаратов, причем с помощью гораздо более сложных уравнений теории относительности Эйнштейна достигаются лишь незначительные улучшения. Законы Ньютона применяются и при расчетах движения Земли и Луны в будущем, что позволяет точно предсказать солнечные и лунные затмения. Кроме того, они помогают определять положения планет, чтобы предвидеть такие явления, как прохождение Меркурия и Венеры по диску Солнца.

Однако несмотря на все практические последствия поразительных открытий Ньютона, нас больше всего интересует, как они хоть немного подготовили почву для квантовой механики, появившейся намного позже. Во времена Ньютона никто не осознавал такой потенциал, а физики XVII, XVIII и даже XIX веков не понимали присущего природе невнятного поведения.

Чтобы понять, каким образом квантовая механика стала развиваться на основе законов, разработанных Ньютоном несколько веков тому назад – сначала во время его изоляции от свирепствовавшей в Лондоне чумы, а затем во время отдыха под яблоней в деревне, нам стоит поломать голову над тем, как движется объект в пространстве, если на него не воздействует абсолютно никакая сила. Например, если бросить камень в пустоту вдали от любых планет или звезд.

Это несложно. Его траектория будет прямой, как показано на рисунке 2.5.

Когда силы отсутствуют, движение объекта определить очень просто: он движется по прямой с постоянной скоростью. Примеры на рисунке 2.5 описывают две основные разновидности возможных траекторий. Одна состоит из параллельных траекторий, начинающихся из разных положений и имеющих одинаковую скорость. Другая – из траекторий движения в разных направлениях из одного центра.

Рис. 2.5. Возможные траектории при отсутствии действующих сил: фиксированная скорость и переменное начальное положение (слева); фиксированное начальное положение и переменное начальное направление (справа).

Если к нашему изображению приложить силы, то мы сразу обнаружим, как изменится путь объекта: его траектория станет теперь искривленной, а движение ускорится за счет действующей на него силы. Это правило распространяется на любой объект: на планету, космический корабль и т. д. под действием силы тяжести, и, как выяснилось позже, на электроны под действием электромагнитных сил.

Но вернемся к пустому пространству. Оказывается, траектории Ньютона, в особенности радиальные, исходящие из одной точки (см. рисунок 2.5, справа), ведут себя как лучи на волновых фронтах.

Как это понимать?..

Чтобы понять, что такое фронт волны, представьте себе пруд с неподвижной поверхностью воды, куда вы бросаете камешек. Круглые, движущиеся наружу волны, расходящиеся от точки удара, определяют так называемые волновые фронты, как показано на рисунке 2.6, справа. Если мы проведем воображаемые прямые ортогонально (то есть поделим окружность на равные углы), то благодаря круглым волновым фронтам у нас получатся «лучи», как это показано на рисунке 2.6, слева.

Столетие спустя после Ньютона ирландский ученый и математик Уильям Роуэн Гамильтон использовал связь между траекториями и волновыми фронтами, чтобы изобразить движение частицы, как если бы это была волна. Законы Ньютона и их так называемая переформулировка – уравнение Гамильтона – Якоби, названное так в честь нововведений и ухищрений Гамильтона, представленное математическим гением XIX века Карлом Густавом Джейкобом Якоби, первым евреем, ставшим профессором математики в немецкой высшей школе, позволяет определить не только актуальное перемещение частицы в прошлом и будущем при текущих параметрах, но и ее возможное движение при других начальных условиях. Как мы убедимся позже, это лежит в основе квантовой механики, потому что именно характеристика волновой функции включает в себя такие альтернативные возможности.

Рис. 2.6. Волны в пруду со спокойной водой (слева). Пример распространения лучей и волновых фронтов (справа).

Уже гораздо позже многим мыслителям предстояло ответить на неозвученный вопрос, почему осуществляется лишь одна из этих возможностей. Рассмотрение этой проблемы неизбежно приводит к выводу, что без наблюдателя не может быть определенного, реально переживаемого мира. В конце концов, именно наблюдатель определяет начальные условия. Точнее, их определяет сознание наблюдателя, неким образом привязанное к определенным начальным условиям, а не к любым другим. Таким образом, эти условия тесно связаны с существованием наблюдателя, живущего именно при них, а не с другими, соответствующими некоей альтернативной реальности.

Вопрос о том, можно ли рассматривать такие альтернативные вселенные (о них говорят, что они «могли бы или должны существовать») как реально существующие или просто как возможности, является предметом ожесточенных споров среди экспертов. Они – излюбленная тема и в современной науке, и в научной фантастике. Многие из нас сталкивались в повседневной жизни с вариантами «что, если», как это было в случае автора книги Роберта Ланца:

Я помню, как побывал на вечере в честь тридцатипятилетней годовщины выпуска из нашей школы, где оказалась Вики, одна из моих самых давних подруг. Воспоминания о ее покойной матери, скончавшейся давным-давно, вихрем пронеслись в сознании, как будто это случилось вчера. Мать Вики была доброй и скромной женщиной. Из-за полиомиелита у нее на ногах были ортопедические скобки, и она с трудом смогла принести нам десерт. Но именно о такой матери я всегда мечтал, а она всегда шутила, что собирается меня усыновить. Будучи инвалидом, она проводила много времени у телевизора и вечно смотрела эти фальшивые борцовские поединки, где противники то и дело швыряют друг друга на ринг. Мы посмеивались над тем, что такая хрупкая и нежная женщина смотрела такие жестокие шоу. Именно мать Вики побудила меня после школы пойти работать с Джонасом Солком (он разработал вакцину, благодаря которой удалось победить полиомиелит).
Когда я заехал за Вики, то осознал, что ее мама была бы в восторге, узнав, что мы вместе отправляемся на вечер в честь тридцатипятилетия окончания школы. Будь она жива, то следила бы за происходящим и поведала бы нам какую-нибудь забавную историю, желая развеселить перед поездкой. Она могла бы гордиться, что Вики стала адвокатом, а я врачом. Обидно, что она не дожила до этого. Однако мне приятно думать, что в какой-то другой вселенной всё произошло именно так: в тот вечер мы вместе с Вики уезжали на встречу выпускников, а ее мама, откинувшись на спинку дивана, с улыбкой на лице досматривала соревнование по борьбе.

В главе 4 мы подробно разберем тему альтернативных реальностей. Однако стоит помнить, что хотя сама идея представляется не просто современной, но и служит материалом для самых головокружительных научно-популярных сюжетов, фактически она зародилась во времена чумы и напудренных париков, в эпоху Ньютона и его яблока.

Глава 3
Квантовая теория меняет всё

Если вы можете взять себя в руки, то перестаньте повторять: «И как же такое возможно?» Поступая так, вы только вредите себе, без толку загоняя себя в тупик, из которого так никто и не вышел. Никто не знает, как это происходит.
– РИЧАРД ФЕЙНМАН О КВАНТОВОЙ МЕХАНИКЕ

Откровения биоцентризма будут нам непонятны, если предварительно мы не разберемся с квантовой механикой. Мы обязаны это сделать, даже если при этом нам придется пройти по минному полю. Ибо это поистине ящик Пандоры.

С одной стороны, появление квантовой теории стало поразительным прорывом в нашем понимании мироздания. Даже сегодня, столетие спустя, физики называют всю предшествующую науку «классической физикой», указывая на важность разграничения «до» и «после». Это сравнимо с разделением времени на периоды до и после прихода Христа с тех пор, как христианство было принято большей частью мира. Квантовая теория – или КТ, как мы будем именовать ее далее, – не только проложила путь биоцентризму, но и создала совершенно новый взгляд на мир, переписав управляющие им правила, и настолько преобразовала науку, что фактически любой последующий технологический прогресс в определенной мере был вызван ее открытиями.

Тем не менее налицо многочисленные аспекты «ящика Пандоры». Во-первых, КТ не поддается логике. Причем настолько, что один из ее основателей Нильс Бор сказал: «Те, кто при первом знакомстве с квантовой теорией не испытывают шока, по-видимому, не смогут ее понять». Полвека спустя известный теоретик Ричард Фейнман высказался еще категоричнее: «Можно с уверенностью сказать, что никто не понимает квантовую механику».

И дело не в том, что уравнения были сложными или математически трудоемкими – вопрос был в самих концепциях. Фейнман просто выразил мнение, что даже для приблизительного понимания КТ нужно отказаться от основных представлений о реальности. Приведем пример.

Если направить фотон в сторону сенсора, то его появление можно обнаружить без труда. Однако мы можем поставить на пути фотона светоделитель или двустороннее зеркало, чтобы при отражении он мог попасть в сенсор по одному из двух маршрутов (назовем их маршрутами А и Б). Интересно, что другие датчики, установленные на этих маршрутах, показывают, что до попадания в конечный сенсор фотон не проходил маршрутом А и не отметился на маршруте Б – он не проходил ни по одному из путей. Фотон также не делил себя надвое, чтобы пройти оба маршрута одновременно, и он не мог пройти, не используя ни один из путей. Каким-то образом ему удалось пройти, минуя всю нашу схему.

Это единственные пути, которые мы можем объяснить логически. Если мы живем в рациональном мире, то фотон должен демонстрировать одну из четырех возможностей, других просто не существует. Однако, как это ни удивительно, фотон демонстрирует нам что-то еще – помимо выбора A, Б, обоих маршрутов и отсутствия того и другого.

Сегодня для физиков это стало привычным делом. У них даже имеется название такого нелогичного поведения, когда объекты действуют вне выбора, навязанного здравым смыслом. Они говорят, что фотон находился в состоянии суперпозиции, то есть он мог использовать все четыре возможности одновременно, даже если они кажутся нам взаимоисключающими.

Помимо того, что все это представляется невозможным, наше наблюдение – или даже осведомленность нашего разума, меняет поведение физических объектов. Таков был первый недвусмысленный намек, что наблюдатель играет бо́льшую роль, чем роль простого свидетеля природных зрелищ.

Ящик Пандоры от КТ раскрывается снова и снова. Поскольку квантовые явления, как оказалось, происходят мгновенно и им не нужен фактор продвижения во времени (даже со скоростью света), чтобы попасть из одной точки в другую, поиск объяснений неизбежно указывает на идею всеобщей взаимосвязанности. Такой подтекст вне времени и расстояния напоминает нам о мистических учениях индуизма и буддизма. Многие писатели поспешили заявить, что наука и религия стали теперь единым целым и пришли к согласию относительно основ мироздания. И хотя такие философские или метафизические размышления вполне уместны или даже по своей сути не являются заблуждением, огромное число документальных телефильмов, книг, художественного кино и публикаций в прессе демонстрирует серьезное непонимание КТ. Попросту говоря, они часто толкуют все неверно.

В качестве лишь одного примера обратимся к ленте 2004 г. с кассовым сбором в 10,6 миллиона долларов. Центральной темой фильма «Покрытое тайной: Так что же мы знаем?!» был избран аспект единства КТ. В фильме были интервью с экспертами по квантовой теории, отдельные из которых делали глупые, ничем не схожие с реальностью заявления. Один из таких экспертов говорил, что любой человек, исходя из принципов КТ, способен определять свое будущее. В действительности верно противоположное: все «предсказания» будущих событий с помощью КТ являются вероятностными и, следовательно, строго статистическими. Никто не может сознательно управлять внешними физическими событиями, которые на него влияют, – то есть теми, которые по своей природе лежат за пределами человеческого волеизъявления. Например, валуном, катящимся с холма по пути следования автомобиля, и точно так же мы не можем определить, выпадет орел или решка, когда бросаем монету.

Учитывая важность квантовой теории для нашей книги и тот факт, что само стремление объяснить ее странности породило большое количество популярной чепухи на эту тему, нам стоит подробнее остановиться на этой проблеме. Необходимо узнать, с чего все началось, как эволюционировало и как благодаря КТ удалось разобраться в тайнах природы, ранее считавшихся неразрешимыми, и затем понять, как все это подтолкнуло нас к новым открытиям, с которыми мы познакомимся в данной книге.

Все началось со света, то есть c излучения нагретых объектов⁶. Если снять спектр горячего объекта, то можно получить различные по длине волны исходящей из него энергии. Сюда входят волны видимого света, например сопоставимые с цветом раскаленной железной кочерги, а также невидимые волны инфракрасного излучения. В соответствии со свойствами волн, составляющих разные части света, и законами классической физики о распределении тепловой энергии, любой горячий объект должен испускать определенное количество слабого красного и инфракрасного излучения, большее количество высокоэнергетичного зеленого света и почти бесконечное количество коротковолнового высокоэнергетичного излучения в фиолетовом и особенно в ультрафиолетовом диапазоне.

Но ожидаемое не происходит. Вместо этого на определенной длине волны излучается пиковое количество света, точный цвет которого зависит исключительно от температуры объекта. Классическая физика была не способна такое объяснить.

В 1900 г. немецкий физик Макс Планк нашел способ математического объяснения экспериментальных результатов. Он высказал предположение, что атомы светящегося объекта поглощают и излучают свет различных частот, кратных некоторым фундаментальным единицам. И представил понятие «кванта» энергии (или ее определенного количества, производного от латинского quantum – «сколько»), заложив при этом первую веху в квантовую теорию.

В 1913 г. Нильс Бор применил понятие «дискретных квантов» для объяснения того, как атомы продолжают существовать, когда классическая физика настаивает на их самоуничтожении. Датский физик показал: когда электроны движутся по своим круговым орбитам, то по классическим законам они должны излучать электромагнитные волны каждую триллионную долю секунды. Потеря энергии должна вскоре заставить их опускаться по спиральной траектории к протону в центре атома. Но – к счастью для нашего существования в качестве человеческих тел на стабильной планете – этого не происходит.

Как вы, наверно, помните из физики для старших классов, свет появляется в результате перехода или сдвига электрона, вращающегося вокруг ядра атома, к его центру – он начинает двигаться по укороченной орбите с выделением энергии. Чтобы представить себе это, достаточно посмотреть на планеты, вращающиеся вокруг Солнца. Если Земля неожиданно получит дополнительную энергию, она может ее использовать на преодоление солнечной гравитации и перепрыгнуть на бо́льшую орбиту. В зависимости от количества этой «дополнительной» энергии новая орбита может отстоять всего на несколько километров от Солнца от нашей прежней орбиты. Или может сместиться на миллионы километров. Или на десятки миллионов. А может оказаться где-то посередине.

Предполагалось, что с электронами происходит то же самое. Но на основании квантового подхода Планка Бор предположил, что каждый электрон должен оставаться на дискретной, с фиксированным расстоянием от ядра орбите. Он предположил, что электрону «разрешено» находиться на одном или на другом определенном от ядра атома расстоянии, но не между ними ⁷.

Получив долю энергии, электрон перешел бы на бо́льшую орбиту, но это был бы специфический переход. И для него он должен поглотить совершенно определенное количество (или квант) энергии, не меньше и не больше. Данное количество энергии затем будет вычитаться из ее источника, и это оставит характерный черный пробел в ее спектре.

Получив энергию, электрон может затем ее отдать, перейдя до более низкого орбитального состояния, одновременно излучая столь же определенное количество энергии – и, следовательно, определенную частоту излучения. Дискретные биты (кванты) энергии были определены через h – постоянную Планка. Все другие переходы или «скачки» энергии должны быть кратными этому числу.

Планковская единица энергии – не произвольная величина, а константа для всего мироздания. Планк самостоятельно определил ее точное значение по результатам своих наблюдений и экспериментов. Она стала новой фундаментальной единицей в физике⁸.

Но с самого начало всё это представлялось довольно-таки странным. Представьте себе, что так же ведут себя небесные тела. Что Луна вращается вокруг Земли на своей теперешней орбите или на расстоянии в два или в три раза большем, но не в промежуточном положении. Все это происходит не из-за воздействия на нее других планет или объектов… а просто так. А теперь представьте, что она перескакивает с одной из этих орбит на другую за нулевое время. И при этом ее движение не происходит через промежуточное пространство. Однако именно так поступают электроны, совершая дискретные прыжки, непонятным образом избегая любого перемещения в пространстве и не затрачивая на это времени.

Хотя всё прояснилось: и спектры горячих объектов, и продолжительное существование атомов можно было объяснить. Однако за это пришлось заплатить свою цену: теория бросала вызов рациональности и перечеркивала накопленный опыт – даже самому Планку далось это нелегко. Спустя годы он сделает признание: «Новая научная истина побеждает не потому, что убеждает оппонентов, заставляет их прозреть, а побеждает она потому, что ее оппоненты в конце концов умирают, и вырастает новое, знакомое с ней поколение».

Введение Планком понятия кванта в 1900 г. всё изменило, но это было только начало. Спустя всего пять лет, в 1905 г., Эйнштейн применил квантовую теорию к самому свету. Он заявил, что свет, о волновой природе которого было давно известно, также состоит из сгустков или дискретных пакетов энергии – по сути, частиц света, называемых фотонами. Их природа была полностью подтверждена в 1922 г., когда было доказано, что рассеяние света, благодаря которому наше небо имеет синий цвет, может быть вызвано только светом в виде частиц, а не волн.

А в 1924 г. французский физик Луи де Бройль на основе квантовой теории доказал, что волновой природой обладает не только свет, но и частицы. Каждая частица во Вселенной также является волной и имеет двойственную природу. На основе работ Планка и Эйнштейна де Бройль вывел формулу для описания длины волны и величины энергии у объектов различных размеров. Вывод де Бройля о волновой природе всех частиц, а не только электронов, был экспериментально подтвержден уже через два года при изучении дифракции на кристаллах.

К несчастью (или к счастью для тех, кому нравятся странные и неожиданные открытия), одна диковинная находка неизменно тянула за собой другую, как если бы наука перемещалась из одной Страны чудес в другую. Хотя каждая из исследуемых проблем казалась логичной, их решения представлялись полной противоположностью. Поэтому в 1920-е годы физики, проходя через новые порталы, каждый из которых означал прорыв в понимании природы, были ошеломлены и взволнованы. Попутно им пришлось заново проработать такие, на первый взгляд, несложные вопросы, как определение местонахождения той или иной частицы. Поначалу это представляется довольно простым. Если что-либо является волной (а под этим «что-то» можно понимать и все мироздание), то оно должно иметь природу также и частицы, – и как любая частица, в любой данный момент должно находиться в каком-то месте. Причем это место должно быть где-то конкретно и больше нигде. Но как определить, здесь оно или там? Ученые посчитали, что если атом представляет из себя скопление волн, то при наблюдении интерференции волн можно идентифицировать гармонические биения. То есть должны существовать такие точки, где отдельные волны не гасят друг друга, а, напротив, взаимоусиливают. Получается статистический «разброс» подобных мест, который говорит нам, где с наибольшей вероятностью находится любая конкретная частица. Все подобные прогнозы ученых вскоре оправдались. Однако такие «наиболее вероятные места» оказались намного ближе, чем ожидалось.

Благодаря квантовой теории было сделано несколько предсказаний, именно они чаще всего связывают квантовую теорию с биоцентризмом в целом, а также с нашими последними уточнениями в частности. Одно из таких предсказаний затрагивает то, что получило название «запутанность»

В 1927 г. Вернер Гейзенберг представил свой знаменитый принцип неопределенности, математически объясняющий, почему для любого объекта волновой природы (в особенности микроскопического объекта) наше знание о его местонахождении и характере движения всегда ограничено. Дело здесь не только в том, что наблюдатель искажает видимое либо влияет на видимое (именно так на протяжении десятилетий многие затем относились к проблеме неопределенности) или же что любое взаимодействие между классическими объектами и объектами квантового размера вызывает такую неопределенность. Нет, просто таково неотъемлемое свойство волновых объектов. Эта неопределенность применяется ко всем парам свойств, которые связаны друг с другом. По большому счету, чем точнее у нас информация о характере движения объекта, тем с меньшей уверенностью можно узнать, где он находится в данный момент ⁹.

И это имеет далеко идущие последствия. Помните, как Нильс Бор использовал квантовую модель атома для объяснения, почему электроны не сталкивались с протонами, как это предрекала классическая физика? Так вот, принцип неопределенности Гейзенберга выдвигает другое объяснение. Если бы электрон действительно столкнулся с ядром, то мы бы знали, что его движение теперь равно нулю. Вдобавок мы бы знали его местонахождение – прямо в центре атома! Но поскольку принцип Гейзенберга утверждает, что мы не можем в точности знать как положение, так и импульс, то такое событие просто не может произойти. И оно не происходит!

Итак, в первые три десятилетия XX века прозорливые физики Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Луи де Бройль, Нильс Бор и Вернер Гейзенберг, за которыми последовали Эрвин Шрёдингер и Поль Дирак, создали математические модели, обладавшие беспрецедентной предсказательной мощью и объяснившие нам поразительные странности природы. Они наглядно показали, как взаимодействуют объекты мельчайших масштабов, тех самых, что определяют клеточный уровень Вселенной. Все эти ученые стали лауреатами Нобелевской премии. Используя статистические методы, они открыли удивительные «константы» и показали, что на субмикроскопическом уровне природа действует иначе, чем в видимом макрокосмическом мире. Весь корпус их работ сегодня называется квантовой теорией или квантовой механикой. Ее можно было бы назвать лишь «теорией», однако КТ успешно прошла все устроенные ей тесты.

Благодаря квантовой теории было сделано несколько предсказаний, которые ранее представлялись совершенно неслыханными. Именно они чаще всего связывают квантовую теорию с биоцентризмом в целом, а также с нашими последними уточнениями в частности. Одно из таких предсказаний затрагивает то, что получило название «запутанность».

В 1935 г. Эйнштейн и два других физика, Натан Розен и Борис Подольский, обратились к любопытному квантовому предсказанию о частицах или квантах света, которые были созданы одновременно и описаны как «запутанные». Мы можем, например, выстрелить фотоном или квантом света в кристалл бета-бората бария и обнаружить, что появилось два фотона.

Рис. 3.1. Наше вполне понятное желание изобразить атомы и вращающиеся вокруг них электроны, к сожалению, не увенчается успехом. Мы используем термин «орбитальный» для описания местоположения электрона, и это может означать, что он вращается вокруг ядра атома, как планета вращается вокруг Солнца. Но на самом деле электрон не вращается по орбите. Вместо этого мы можем себе представить, что он находится на некотором вероятном расстоянии от ядра, где-то в сферическом облаке. Однако в любой данный момент мы не можем указать на его четкое местоположение в этом облаке. Если построить график вероятностей, где мы можем обнаружить этот электрон, то черные области покажут нам наибольшую вероятность, а белые области – где он вряд ли может быть обнаружен.

Длина волны у каждого из них будет вдвое больше, чем длина волны одного исходного фотона, то есть каждый будет обладать половинной энергией, а в целом выходящая энергия будет такой же, как и входящая. Так следует из законов физики – квантовой или любой другой. Однако странно, что каждый из этих запутанных фотонов, даже если они летят со скоростью света на огромном расстоянии друг от друга, всегда должен каким-то образом «знать», что делает другой, и «реагировать» на это собственными дополняющими действиями. Ведь так диктует КТ. Например, если наблюдаемые волны одного фотона колеблются в горизонтальном направлении, его двойник будет «знать» об этом и проявлять дополнительное свойство – в данном случае вертикальную поляризацию. Квантовая теория утверждает, что такое «знание» будет мгновенным, даже если пара разделена световыми годами. В свою очередь, это означает, что открытое самим Эйнштейном и представляющееся незыблемым правило о скорости света как наивысшей скорости во Вселенной само себя отменяет.

Согласиться с этим было трудно, поэтому Эйнштейн, Подольский и Розен стали утверждать, что такое одновременное поведение должно быть вызвано неизвестными локальными эффектами, например действием еще неведомой нам силы или ошибками эксперимента, а уж никак не «жутким действием на расстоянии», по их же уничижительному отзыву.

Предсказание выявило и второй тревожный вопрос. Почему поведение первого фотона должно лежать в основе любого поведения в первую очередь? Какая разница, если кто-то обратит внимание на этот луч света? Разве он не обладает собственными свойствами (скажем, поляризацией), когда за ним наблюдают или нет? Пораженные физики начала XX века получили следующий ответ: «Не совсем так».

По сути, КТ говорит нам, что до начала наблюдения частицы и кванты света существуют лишь в виде некоего энергетического сгустка размытых возможностей с математической вероятностью – с такой-то вероятностью быть тем и такой-то вероятностью быть этим. При наблюдении группа частиц или квантов света действительно материализуется в соответствии со своими вероятностями, теряя размытую волновую природу и проявляясь как дискретные объекты, которые ведут себя как частицы или волны – в зависимости от вида эксперимента по их обнаружению. Эйнштейн терпеть не мог это предсказание, ведь реальность была не определенной, а вероятностной – как в игре случая. Квантовая теория вдохновила его на знаменитый ироничный комментарий: «Бог не играет в кости!»

Утверждая, что «нельзя получить что-то из ничего», многие и по сей день спрашивают, что же представляет из себя предпроявленный «сгусток возможности»: что было до того, как фотон или электрон обрели конечное существование? По условию, объект обладал или существовал в виде «волновой функции». (Как мы увидим в дальнейшем, это с самого начала сомнительно, так как многочисленные свидетельства подтверждают, что фотона или частицы просто не было до момента наблюдения. По сути, мы пытаемся подобрать ярлык для чего-то несуществующего.) Когда объект материализуется, это происходит в соответствии с вероятностями, описываемыми этой волновой функцией, и мы можем представить ее себе просто как математическую вероятность. Но является ли «вероятность» реальным объектом или это просто концепция, используемая человеком для ее описания?

В следующей главе мы подробно поговорим о волновых функциях, однако любое внимательное ознакомление с современными работами по квантовой механике показывает: физики до сих пор так и не определили, что же представляет из себя волновая функция. Является ли она реальным энергетическим объектом? Или некоей вероятностной призрачной сущностью? Одно мы знаем наверняка: при ее наблюдении волновая функция объекта «коллапсирует» (мы будем употреблять термин, пользующийся популярностью уже более полувека), то есть мы попросту говорим, что затем объект становится особой сущностью с реальными физическими характеристиками. И теперь будет существовать бесконечно долго.

Таким образом, «коллапс волновой функции» – это момент рождения материального объекта.

Если это электрон, то в этот момент можно наблюдать вертикальный спин. Если это фотон – можно обнаружить его горизонтальную поляризацию. Это означает, что электрическая составляющая его волн колеблется из стороны в сторону, а не вверх и вниз. Все дело в том, что при наблюдении объект проявляет определенные физические характеристики, которые не являются временными, но сохраняются, пока не будут нарушены каким-либо другим взаимодействием.

Но вернемся к запутанности. Предсказание поведения запутанных частиц основывается на том, что частицы-близнецы образованы из одной частицы таким образом, что имеют общую волновую функцию. Два фотона могут лететь со скоростью света и жить независимой жизнью хоть миллионы лет. Но если кто-то из них подвергнется наблюдению и обнаружит, например, вертикальную поляризацию, то отдаленный фотон (или сгусток волновой функции, или как-либо иначе мы его себе представим) мгновенно «узнает», что за его двойником наблюдают, и он коллапсирует в фотон с полностью взаимодополняющими свойствами – в данном случае с горизонтальной поляризацией. Вместе они образуют согласованный набор.

«Это невозможно!» – заявили Эйнштейн, Подольский и Розен. Для них это предсказание свидетельствует о слабости квантовой теории. Они продолжили обращаться к проблеме запутанности с таким усердием (а заодно и с презрением), что за этим явлением навсегда закрепилось название «парадокс ЭПР» – по первым буквам их фамилий.

Однако проведенные с тех пор эксперименты для прояснения странных эффектов запутанности показывают, что Эйнштейн ошибался. В частности, после нескольких безрезультатных (хотя и наводящих на интригующие размышления) опытов, поставленных в 1972 г. Стюартом Фридманом и Джоном Клаузером, а в начале 1980-х годов Витторио Раписардой и Аленом Аспе, женевскому исследователю Николасу Гизену в 1997 г. удалось убедительно продемонстрировать именно такие эффекты. Получив пары запутанных фотонов, он направил их по оптоволоконным каналам. Когда один из фотонов сталкивается с зеркалами исследователя и вынужден делать непроизвольный выбор, каким путем ему следовать, то его запутанный близнец, находившийся от него в 11 километрах, в тот же момент совершал взаимодополняющий выбор.

Экспериментальные доказательства возможности фотона «решать», как ему поступить или действовать, основываясь на действиях другого и очень отдаленного фотона, конечно же, очень увлекательны. Однако самым удивительным аспектом этих экспериментов стала мгновенная реакция одного из близнецов.

Как вы помните, один из главных аргументов Эйнштейна и его единомышленников против возможности такого поведения состоял в том, что ни один объект не «имеет права» двигаться со скоростью больше скорости света. Даже когда сталкиваются черные дыры, порождая при этом потрясающие гравитационные волны, распространяющиеся по всему космосу, их скорость ограничена 300 тысячами км/с. Однако это ограничение скорости, похоже, не действовало в лаборатории Гизена. Реакция запутанных близнецов в 1997 г. наступала раньше времени, за которое свет должен был пройти 11 километров. Всё происходило как минимум в десять тысяч раз быстрее – именно таков был предел точности приборов. Подражательное поведение было, надо полагать, одновременным.

Собранные экспериментальные доказательства запутанности были настолько удивительными, что некоторые физики стали отчаянно искать лазейки. Одни настаивали, что в предшествующих экспериментах могли быть систематические ошибки, например, из-за большей вероятности обнаружения событий связанных частиц. Критику отвергли в 2001 г., когда в журнале Nature была опубликована статья исследователя из Национального института стандартов и технологий Дэвида Уайнленда, который использовал ионы бериллия и установку с очень высокой чувствительностью. Наблюдался большой процент синхронизированных событий.

Итак, фантастическое поведение оказалось реальным. Но как такое возможно? В том же году Уайнленд, позже ставший нобелевским лауреатом по физике, признался одному из авторов книги: «Я полагаю, жуткое действие на расстоянии и вправду имеет место». Разумеется, он сам понимал, что это ничего не объясняет.

Подводя итог, можно сказать, что частицы и фотоны – материя и энергия – превращаются из размытых, вероятностных, не совсем реальных статистических объектов «волновой функции» в материальные объекты в тот момент, когда мы их наблюдаем. И они могут передавать знания о своем недавно приобретенном состоянии через космос, заставляя запутанного «близнеца» мгновенно приобретать дополняющие свойства в реальном времени. Возможно, происходит и другое – ни один объект не «отправляет» информацию, и никто другой ее не получает. Или оба одновременно возникают при наблюдении любого из них. В любом случае наша логика пытается наверстать упущенное. И вот что из этого следует:

а. На самом деле ни пространство, ни время не существуют. Просто потому, что если в космосе существует некая реальность, то для ее пересечения потребуется время, пусть даже очень короткое.

b. Существует некое единство с космосом, связь вне пространства и времени.

c. Акт наблюдения каким-то образом занимает центральное место в бытии реальности.

Каким бы пугающим это ни казалось, но запутанность в квантовой сфере явно существует. Однако масштабируются ли законы квантовой механики на окружающие нас макроскопические объекты и как это обнаружить – другой вопрос, над которым ученые бьются уже десятилетия. В 2011 г. международная группа ученых из Оксфордского университета, Национального университета Сингапура и Национального исследовательского совета Канады провела эксперимент для выяснения, распространяется ли квантовая концепция запутанности на обычный мир. Предметом исследований стала пара кристаллов алмаза шириной три миллиметра – того же размера бывают бриллианты в красивой паре сережек, объектов далеко не микроскопических и уж точно не субатомных.

Ученые вызвали колебания в одном из алмазов, создав фонон – единицу колебательной энергии. По замыслу эксперимента было невозможно узнать, где возникли вибрации фонона – в левом или в правом алмазе. Для обнаружения фонона исследователи применили лазерные импульсы, и эти импульсы показали, что фонон исходит от обоих алмазов, а не от одного или другого. Бриллианты запутались! По всей видимости, они использовали один фонон на двоих, хотя расстояние между ними составляло около пятнадцати сантиметров.

В 2018 г. статья в журнале Scientific American вновь подняла эту проблему, сообщая: «Ученые задались вопросом, где именно пересекаются микроскопический и макроскопический миры. Главный вопрос в том, играют ли квантовые эффекты роль в поведении живых существ». В статье обсуждались результаты исследования 2017 г., опубликованные в Journal of Physics Communications группой ученых из Оксфордского университета.

Наблюдая фотосинтез у микробов, оксфордская группа заявила, что ей впервые удалось запутать бактерии фотонами – частицами света. Под руководством квантового физика Кьяры Марлетто исследователи проанализировали эксперимент 2016 г., проведенный Дэвидом Коулзом и его коллегами из Шеффилдского университета, в котором Коулз изолировал между двумя зеркалами несколько сотен фотосинтезирующих бактерий. При помощи отражения света между зеркалами исследователи вызвали сцепление или связь между фотосинтетическими молекулами шести бактерий. Бактерии непрерывно поглощали, испускали и реабсорбировали отражающиеся фотоны, демонстрируя одновременное поведение, неслыханное для классической науки.

Так современная наука перенесла причудливые свойства квантовой сферы, открытые столетие назад, в макроскопический и биологический мир. Наш мир!

Теперь понятно, почему нам пришлось обратиться к квантовой теории. Она не только способствовала огромному прогрессу в области человеческий знаний, но и заложила основы, которые другие теоретики использовали для дальнейшего продвижения – от квантового мира к нашему собственному и от нашего собственного, как мы позже убедимся, к возможности существования других миров.

1.Beyond Biocentrism: Rethinking Time, Space, Consciousness, and the Illusion of Death. BenBella Books, 2016.

2.Если вы забыли физику средней школы: первое и третье утверждение верные, а второе – ложное.

3.Без чего не обойтись. – Прим. перев.

4.В ходе процесса, который можно обозначить как величайший переворот в области общественных отношений эпохи Возрождения, Николай Коперник был увенчан неувядаемыми и бессменными лаврами, потому что «первым» заявил, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. Поэтому он всегда почитался как основоположник гелиоцентризма. Но на самом деле первооткрывателем был Аристарх Самосский, который сообщил о своем открытии примерно 18 столетиями ранее! Как ни странно, самой большой его наградой стала анонимность.

5.Из многих – единое. – Прим. перев.

6.Исследования фактически касались излучения черного тела. В реальной жизни объект, освещенный чем-то другим, например, поверхность планеты, залитая солнечным светом, будет отражать часть поступающей энергии, причем процент отражения называется альбедо объекта, определяемое цветом его поверхности, гладкостью ее или неровностью, а также и другими факторами. Некоторые объекты, например ледяные градины, могут также передавать часть энергии на обратную сторону. Но черное тело – это теоретический объект, который ничего не отражает и все поглощает, независимо от того, под каким углом исходит энергия или какова длина ее волны. Таким образом, в зависимости только от своей температуры, оно будет излучать поглощенную энергию весьма специфическим способом. Проблема конца XIX – начала XX века заключалась в том, что предсказания классической науки о природе испускаемого черным телом излучения оказались в корне неверными, явно указывая, что физика нуждается в серьезном обновлении.

7.Одним из результатов открытия явилось то, что мы наконец-то смогли узнать размер атома. Его ширина составляет 0,0529 нанометра, или примерно ¹/₂₀₀ангстрема.

8.Величина этой постоянной h равна 6,6218 × 10^–34Дж (где Дж – джоуль, единица энергии). На практике используют h, деленную на 2π, эта величина называется «h с чертой». Физики умножают h с чертой на угловую частоту определенного излучения. «h с чертой, умноженная на угловую частоту», равна «пакету» или дискретному пучку энергии, который Эйнштейн вскоре назовет фотоном – частицей света! Всё начинает складываться!

9.В каждой из двух предыдущих книг по биоцентризму эта неопределенность разобрана нами просто и доходчиво.

Bepul matn qismi tugad.