От большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени.

Хокинг С.

Выдержки из книги «От большого взрыва до черных дыр. Краткая история времени»,
Москва, Мир, 1990, стр. 7-8, 124-131, 145-147.
Hawking S.W., «A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes»,
(Toronto, New York, London, Sydneu, Auckland, 1988), page 198.

Предисловие.

Мы живем, почти ничего не понимая в устройстве мира. Не задумываемся над тем, какой механизм порождает солнечный свет, который обеспечивает наше существование, не думаем о гравитации, которая удерживает нас на Земле, не давая ей сбросить нас в пространство. Нас не интересуют атомы, из которых мы состоим и от устойчивости которых мы сами существенным образом зависим. За исключением детей (которые еще слишком мало знают, чтобы не задавать такие серьезные вопросы), мало кто ломает голову над тем, почему природа такова, какова она есть, откуда появился космос и не существовал ли он всегда? не может ли время однажды повернуть вспять, так что следствие будет предшествовать причине? есть ли непреодолимый предел человеческого познания? Бывают даже такие дети (я их встречал), которым хочется знать, как выглядит черная дыра, какова самая маленькая частичка вещества? почему мы помним прошлое и не помним будущее? если раньше и правда был хаос, то как получилось, что теперь установился видимый порядок? и почему Вселенная вообще существует?
В нашем обществе принято, что родители и учителя в ответ на эти вопросы большей частью пожимают плечами или призывают на помощь смутно сохранившиеся в памяти ссылки на религиозные легенды. Некоторым не нравятся такие темы, потому что в них живо обнаруживается узость человеческого понимания.
Но развитие философии и естественных наук продвигалось вперед в основном благодаря подобным вопросам. Все больше взрослых людей проявляют к ним интерес, и ответы иногда бывают совершенно неожиданными для них. Отличаясь по масштабам как от атомов, так и от звезд, мы раздвигаем горизонты исследований, чтобы охватить как очень маленькие, так и очень большие объекты.
Весной 1974 г., примерно за два года до того, как космический аппарат "Викинг" достиг поверхности Марса, я был в Англии на конференции, организованной Лондонским королевским обществом и посвященной возможностям поиска внеземных цивилизаций. Во время перерыва на кофе я обратил внимание на гораздо более многолюдное собрание, проходившее в соседнем зале, и из любопытства вошел туда. Так я стал свидетелем давнего ритуала - приема новых членов в Королевское общество, которое является одним из старейших на планете объединений ученых. Впереди молодой человек, сидевший в инвалидном кресле, очень медленно выводил свое имя в книге, предыдущие страницы которой хранили подпись Исаака Ньютона. Когда он, наконец, кончил расписываться, зал разразился овацией. Стивен Хокинг уже тогда был легендой.
Сейчас Хокинг в Кембриджском университете занимает кафедру математики, которую когда-то занимал Ньютон, а позже П. А. М. Дирак - два знаменитых исследователя, изучавшие один - самое большое, а другой - самое маленькое. Хокинг - их достойный преемник. Эта первая популярная книга Хокипга содержит массу полезных вещей для широкой аудитории. Книга интересна не только широтой своего содержания, она позволяет увидеть, как работает мысль ее автора. Вы найдете в ней ясные откровения о границах физики, астрономии, космологии и мужества.
Но это также книга о Боге... а может быть, об отсутствии Бога. Слово "Бог" часто появляется на ее страницах. Хокинг отправляется на поиски ответа на знаменитый вопрос Эйнштейна о том, был ли у Бога какой-нибудь выбор, когда он создавал Вселенную. Хокинг пытается, как он сам пишет, разгадать замысел Бога. Тем более неожиданным оказывается вывод (по меньшей мере временный), к которому приводят эти поиски: Вселенная без края в пространстве, без начала и конца во времени, без каких-либо дел для Создателя.
Карл Саган, Корнеллский университет, Итака, шт. Нью-Йорк.

9. Стрела времени.

В предыдущих главах мы видели, как менялись наши взгляды на природу времени с течением лет. До начала нынешнего века люди верили в абсолютное время. Это значит, что каждое событие можно единственным образом пометить неким числом, которое называется временем, и все точно идущие часы будут показывать одинаковый интервал времени между двумя событиями. Но открытие, что скорость света одна и та же для любого наблюдателя независимо от того, как он движется, привело к созданию теории относительности, которая отвергла существование единого абсолютного времени. Каждый наблюдатель имеет свое время, которое он измеряет своими часами, и показания часов разных наблюдателей не обязаны совпадать. Время стало более субъективным понятием, связанным с наблюдателем, который его измеряет.
Попытки объединить гравитацию с квантовой механикой привели к понятию мнимого времени. Мнимое время ничем не отличается от направлений в пространстве. Идя на север, можно повернуть назад и пойти на юг. Аналогично, если кто-то идет вперед в мнимом времени, то он может повернуть и пойти назад. Это означает, что между противоположными направлениями мнимого времени нет существенной разницы. Но когда мы имеем дело с реальным временем, то мы знаем, что существует огромное различие между движением во времени вперед и назад. Откуда же берется такая разница между прошлым и будущим? Почему мы помним прошлое, но не помним будущего?
Законы науки не отличают прошлого от будущего. Точнее говоря, законы науки не меняются в результате выполнения операций (или симметрий), обозначаемых буквами С, Р и Т. (С - замена частицы античастицей, Р - зеркальное отражение, когда левое и правое меняются местами, а Т - изменение направления движения всех частиц на обратное).
Законы физики, управляющие поведением материи во всех обычных ситуациях, не изменяются и после выполнения только двух операций С и Р. Другими словами, жизнь будет одинакова и для нас, и для обитателей другой планеты, если они, во-первых, являются нашим зеркальным отражением и, во-вторых, состоят из антиматерии, а не из материи. Если законы науки не изменяет комбинация операций С и Р, а также тройная комбинация С, Р и Т, то эти законы не должны изменяться и при выполнении одной операции Т. Однако в обычной жизни существует огромное различие между движением вперед и назад во времени. Представьте себе, что со стола падает и разбивается на куски чашка с водой. Если снять это падение на пленку, то при просмотре фильма сразу станет ясно, вперед или назад прокручивается пленка. Если она прокручивается назад, то мы увидим, как лежащие на полу осколки вдруг собираются вместе и, сложившись в целую чашку, впрыгивают на стол. Вы можете утверждать, что фильм прокручивается назад, потому что в обычной жизни такого не бывает. Иначе пришлось бы закрыть фаянсовые заводы.
Чтобы объяснить, почему разбитые чашки никогда не возвращаются целыми обратно на стол, обычно ссылаются на то, что это противоречило бы второму закону термодинамики. Он гласит, что в любой замкнутой системе беспорядок, или энтропия, всегда возрастает со временем. Другими словами, это похоже на закон Мерфи: все в нашем мире происходит не так, как надо. Целая чашка на столе - это состояние высокого порядка, а разбитая, лежащая на полу, находится в состоянии беспорядка. Нетрудно пройти путь от целой чашки на столе в прошлом до разбитой на полу, но обратный ход событий невозможен.
Увеличение беспорядка, или энтропии, с течением времени - это одно из определений так называемой стрелы времени, т. е. возможности отличить прошлое от будущего, определить направление времени. Можно говорить по крайней мере о трех различных стрелах времени. Во-первых, стрела термодинамическая, указывающая направление времени, в котором возрастает беспорядок, или энтропия. Во-вторых, стрела психологическая. Это направление, в котором мы ощущаем ход времени, направление, при котором мы помним прошлое, но не будущее. И в-третьих, стрела космологическая. Это направление времени, в котором Вселенная расширяется, а не сжимается.
В данной главе я докажу, что, исходя из условия отсутствия границ у Вселенной и из слабого антропного принципа, можно объяснить, почему все три стрелы времени направлены одинаково и, более того, почему вообще должна существовать определенная стрела времени. Я докажу, что психологическая стрела определяется термодинамической и обе эти стрелы всегда направлены одинаково. Предположив, что для Вселенной справедливо условие отсутствия границ, мы увидим, что должны существовать хорошо определенные термодинамическая и космологическая стрелы времени, хотя они не обязаны быть одинаково направленными на протяжении всей истории Вселенной. Но, как я покажу, лишь в том случае, когда направления этих стрел совпадают, могут возникнуть условия для развития разумных существ, способных задать такой вопрос: почему беспорядок увеличивается в том же направления по времени, в котором расширяется Вселенная?
Сначала рассмотрим термодинамическую стрелу времени. Второй закон термодинамики вытекает из того, что состояний беспорядка всегда гораздо больше, чем состояний порядка. Возьмем, например, картинку на детских кубиках. Имеется только одно взаимное расположение кубиков, при котором составляется нужная картинка. В то же время есть очень много разных беспорядочных расположений, когда картинка не составляется вообще.
Предположим, что какая-то система вначале находится в одном из немногих состояний порядка. С течением времени состояние системы будет изменяться в полном согласии с законами науки. Через некоторое время система из состояния порядка, скорее всего, перейдет в состояние беспорядка, поскольку состояний беспорядка больше. Следовательно, если система вначале находилась в состоянии высокого порядка, то со временем будет расти беспорядок. Так, если паши кубики сложены в картинку, то при перемешивании изменится их расположение и станет, скорее всего, беспорядочным, потому что состояний беспорядка опять гораздо больше, чем состояний порядка. Картинка, конечно, при этом будет разрушена. Некоторые кубики еще будут удерживаться вместе, образуя куски картинки, но чем больше мы будем их перемешивать, тем с большей вероятностью эти куски рассыплются и все еще больше перепутается. В конце концов никакой картинки у нас не останется. Таким образом, беспорядок будет расти со временем, если в начале было состояние высокого порядка.
Предположим, однако, что Бог повелел, чтобы развитие Вселенной независимо от начального состояния заканчивалось в состоянии высокого порядка. На ранних стадиях Вселенная, вероятнее всего, находилась бы в состоянии беспорядка. Это означало бы, что беспорядок уменьшается со временем. Тогда вы видели бы, как разбитые чашки собираются из осколков и впрыгивают на стол. Но люди, которые видели бы такие прыгающие чашки, должны быть жителями вселенной, в которой беспорядок уменьшается со временем. Я утверждаю, что психологическая стрела времени этих людей должна быть направлена назад, т.е. они должны помнить события в будущем, но не должны помнить события, происходившие в прошлом. Увидев разбитую чашку, они вспомнили бы, как она стоит на столе, но когда она оказывается на столе, они не помнили бы, что она была на полу.
Рассуждать о человеческой памяти - весьма непростое занятие, ибо мы не знаем во всех деталях, как работает наш мозг. Зато мы знаем все о том, как действует память компьютера. Поэтому я буду говорить о психологической стреле времени для компьютеров. Мне кажется вполне логичным предположить, что и у компьютеров, и у людей психологическая стрела одна и та же. Если бы это было не так, то, имея компьютер, который помнил бы завтрашний курс акций, можно было бы прекрасно играть на бирже.
Память компьютера - это, грубо говоря, устройство, содержащее элементы, которые могут находиться в одном из двух состояний. Простой пример такого устройства - абак, древние счеты. В простейшем виде это набор горизонтальных проволочек, на каждую из которых насажена бусинка. Каждая бусинка находится в одном из двух положений. До тех пор пока в память компьютера ничего не введено, она находится в беспорядочном состоянии, в котором оба возможных расположения бусинок равновероятны (бусинки на проволочках распределены случайным образом). После того как память провзаимодействует с системой, состояние которой надо запомнить, ее состояние станет вполне определенным, зависящим от состояния системы. (Каждая бусинка на счетах будет либо в правом, либо в левом конце своей проволочки). Итак, память компьютера перешла из беспорядка в упорядоченное состояние. Но для того, чтобы быть уверенным в том, что память находится в правильном состоянии, надо затратить некоторое количество энергии (например, для перебрасывания бусинок или питания компьютера). Эта энергия перейдет в тепло и тем самым увеличит степень беспорядка во Вселенной. Можно показать, что это увеличение беспорядка будет всегда больше, чем увеличение упорядоченности самой памяти. Необходимость охлаждения компьютера вентилятором говорит о том, что, когда компьютер записывает что-то в память, общий беспорядок во Вселенной все-таки увеличивается. Направление времени, в котором компьютер запоминает прошлое, оказывается тем же, в котором растет беспорядок.
Следовательно, наше субъективное ощущение направления времени - психологическая стрела времени - задается в нашем мозгу термодинамической стрелой времени. Как и компьютер, мы должны запоминать события в том же порядке, в котором возрастает энтропия. Второй закон термодинамики становится при этом почти тривиальным. Беспорядок растет со временем, потому что мы измеряем время в направлении, в котором растет беспорядок. Трудно спорить с такой логикой!
Все же, почему термодинамическая стрела времени должна вообще существовать? Или, другими словами, почему на одном из концов времени, на том его конце, который мы называем прошлым, Вселенная должна находиться в состоянии с высокой упорядоченностью? Почему бы ей не быть в состоянии полного беспорядка? Ведь это выглядело бы более вероятным. Кроме того, почему беспорядок растет во времени в том же направлении, в котором расширяется Вселенная?
Классическая общая теория относительности не позволяет вычислить, как возникла Вселенная, потому что в сингулярной точке большого взрыва все известные нам законы природы должны нарушаться. Вселенная могла возникнуть в каком-то однородном, сильно упорядоченном состоянии. Это привело бы к четко определенным стрелам времени - термодинамической и космологической, как это наблюдается сейчас. Однако начальное состояние Вселенной вполне могло бы быть и очень неоднородным, и неупорядоченным. В этом случае Вселенная уже находилась бы в состоянии полного беспорядка и беспорядок не мог бы увеличиваться со временем. Он мог бы оставаться неизменным, тогда не было бы определенной термодинамической стрелы времени, либо мог бы уменьшаться, и тогда термодинамическая стрела времени была бы направлена навстречу космологической стреле. Ни одна из этих возможностей не согласуется с тем, что мы наблюдаем. Как мы, однако, видели, классическая общая теория oтносительности предсказывает свое нарушение. Когда кривизна пространства-времени становится большой, становятся существенными квантовые гравитационные эффекты, и классическая теория перестает служить надежным основанием для описания Вселенной. Чтобы понять, как возникла Вселенная, необходимо обратиться к квантовой теории гравитации.
Но, чтобы определить в квантовой теории гравитации состояние Вселенной, необходимо, как мы видели в предыдущих главах, знать, как возможные истории Вселенной вели сабя на границе пространства-времени в прошлом. Необходимость знать то, что мы не знаем и знать не можем, отпадает лишь в том случае, если прошлые истории удовлетворяют условию отсутствия границ: они имеют конечную протяженность, но у них пет ни границ, ни краев, ни особенностей. Тогда начало отсчета времени должно было быть регулярной, гладкой точкой в пространстве-времени и Вселенная начала бы свое расширение из весьма однородного и упорядоченного состояния. Оно не могло бы быть совершенно однородным, потому что этим нарушался бы принцип неопределенности квантовой теории. Это значит, что должны существовать небольшие флуктуации плотности и скоростей частиц. Но в силу условия отсутствия границ эти флуктуации должны были быть малы, чтобы согласоваться с принципом неопределенности.
Вначале Вселенная могла бы экспоненциально расширяться, или раздуваться, в результате чего ее размеры увеличились бы во много раз. Флуктуации плотности, оставаясь сначала небольшими, потом начали бы расти. Расширение тех областей, в которых плотность была чуть выше средней, происходило бы медленнее из-за гравитационного притяжения лишней массы. В конце концов такие области перестанут расширяться и коллапсируют, в результате чего образуются галактики, звезды и живые существа вроде нас. Таким образом, в момент возникновения Вселенная могла находиться в однородном и упорядоченном состоянии и перейти со временем в состояние неоднородное и неупорядоченное. Такой подход мог бы объяснить существование термодинамической стрелы времени.
Но что произошло бы, когда Вселенная перестала бы расширяться и стала сжиматься? Повернулась бы при этом термодинамическая стрела времени? Начал бы уменьшаться со временем беспорядок? Перед теми, кому посчастливилось бы пережить переход из фазы расширения в фазу сжатия, открылись бы самые фантастические возможности. Может быть, они увидели бы, как осколки разбитых чашек собираются на полу в целые чашки, которые возвращаются обратно на стол? А может быть, они бы помнили завтрашний курс акций и удачно играли на бирже? Правда, беспокойство по поводу того, что случится, если Вселенная опять начнет коллапсировать, кажется несколько преждевременным - сжатия не будет еще по крайней мере десять тысяч миллионов лет. Однако узнать об этом можно гораздо быстрее. Для этого надо просто прыгнуть в черную дыру. Коллапс звезды в состояние черной дыры аналогичен последним стадиям коллапса всей Вселенной. Поэтому если беспорядок должен уменьшаться на стадии сжатия Вселенной, то он будет уменьшаться и внутри черной дыры. Тогда астронавт, упавший в черную дыру, мог бы там подзаработать, играя в рулетку. Ведь еще не сделав ставки, он бы уже помнил, где остановится шарик. (Правда, игра была бы очень недолгой, лишь до тех пор, пока сам астронавт не превратился бы в спагетти. Не успев сообщить нам о повороте термодинамической стрелы и даже не получив выигрыш, он исчез бы за горизонтом событий черной дыры).
Вначале я считал, что при коллапсе Вселенной беспорядок должен уменьшаться, потому что, став опять маленькой, Вселенная должна была бы вернуться в исходное гладкое и упорядоченное состояние. Это означало бы, что фаза сжатия эквивалентна обращенной во времени фазе расширения. На стадии сжатия жизнь должна течь в обратном направлении, так что люди умирали бы до своего рождения и по мере сжатия Вселенной становились бы все моложе и моложе.
Привлекательность такого вывода - в красивой симметрии между фазой расширения и фазой сжатия. Однако его нельзя рассматривать сам по себе, независимо от других представлений о Вселенной. Возникает вопрос: следует ли этот вывод из условия отсутствия границ или же, напротив, с этим условием несовместим? Как уже говорилось, я считал вначале, что условие отсутствия границ в самом деле означает, что беспорядок должен увеличиваться на стадии сжатия. Отчасти меня ввела в заблуждение аналогия с поверхностью Земли. Положим, что начало Вселенной соответствует Северному полюсу. Тогда конец Вселенной должен быть похож на начало так же, как Южный полюс похож на Северный. Но Северный и Южный полюсы соответствуют началу и концу Вселенной в мнимом времени. В реальном же времени начало и конец могут сколь угодно сильно отличаться друг от друга. Меня еще ввела в заблуждение работа, в которой я рассматривал одну простую модель Вселенной, где фаза коллапса была похожа на обращенную во времени фазу расширения. Но мой коллега, Дон Пейдж из Университета штата Пенсильвания, показал, что условие отсутствия границ вовсе не требует того, чтобы фаза сжатия была обращенной во времени фазой расширения. Затем один из моих аспирантов, Реймонд Лефлемм, установил, что в несколько более сложной модели коллапс Вселенной сильно отличается от ее расширения. Я понял, что ошибся: из условия отсутствия границ следует, что во время сжатия беспорядок должен продолжать увеличиваться. Термодинамическая и психологическая стрелы времени не изменят своего направления на противоположное ни в черной дыре, ни во Вселенной, начавшей сокращаться вновь.
Что бы вы сделали, обнаружив у себя такую ошибку? Некоторые никогда не признаются в своей неправоте и продолжают поиски новых, часто совершенно необоснованных, аргументов в пользу своих идей. Так поступил Эддингтон, выступив противником теории черных дыр. Другие заявляют, что они никогда и не поддерживали эту неправильную точку зрения, а если и поддерживали, то лишь для того, чтобы продемонстрировать ее несостоятельность. Мне кажется, что гораздо правильнее выступить в печати с признанием своей неправоты. Прекрасный пример тому - Эйнштейн. О введении космологической постоянной, которая понадобилась ему при построении статической модели Вселенной, он говорил как о своей самой серьезной ошибке.
Вернемся к стреле времени. У нас остался один вопрос: почему, как показывают наблюдения, термодинамическая и космологическая стрелы направлены одинаково? Или, другими словами, почему беспорядок возрастает во времени в том же направлении, в каком расширяется Вселенная? Если считать, что Вселенная после расширения начнет сжиматься, как, по-видимому, следует из условия отсутствия границ, то наш вопрос звучит так: почему мы должны находиться в фазе расширения, а не в фазе сжатия?
Ответ на этот вопрос дает слабый антропный принцип: условия в фазе сжатия непригодны для существования таких разумных существ, которые могли бы спросить, почему беспорядок растет в том же направлении во времени, в котором расширяется Вселенная. Условие отсутствия границ предсказывает раздувание Вселенной на ранних стадиях развития. Это означает, что расширение Вселенной должно происходить со скоростью, очень близкой к критической, при которой коллапс исключается, а потому коллапса не будет очень долго. Но тогда все звезды успеют сгореть, а образующие их протоны и нейтроны распадутся на более легкие частицы. Вселенная осталась бы в состоянии практически полного беспорядка, в котором не было бы сильной термодинамической стрелы времени. Беспорядок не мог сильно увеличиваться, ведь Вселенная и так находилась бы в состоянии почти полного беспорядка. Но для существования разумной жизни необходима сильная термодинамическая стрела. Чтобы выжить, люди должны потреблять пищу, которая выступает как носитель упорядоченной формы энергии, и превращать ее в тепло, т. е. в неупорядоченную форму энергии. Следовательно, на стадии сжатия никакой разумной жизни быть не могло. Этим объясняется, почему для нас термодинамическая и космологическая стрелы времени направлены одинаково. Неверно считать, будто беспорядок растет из-за расширения Вселенной. Всему причиной условие отсутствия границ. Из-за него растет беспорядок, но только в фазе расширения создаются условия для существования разумной жизни.
Подведем итог. Законы науки не делают различия между направлением "вперед" и "назад" во времени. Но существуют по крайней мере три стрелы времени, которые отличают будущее от прошлого. Это термодинамическая стрела, т.е. то направление времени, в котором возрастает беспорядок; психологическая стрела - то направление времени, в котором мы помним прошлое, а не будущее; космологическая стрела - направление времени, в котором Вселенная не сжимается, а расширяется. Я показал, что психологическая стрела практически эквивалентна термодинамической стреле, так что обе они должны быть направлены одинаково. Из условия отсутствия границ вытекает существование четко определенной термодинамической стрелы времени, потому что Вселенная должна была возникнуть в гладком и упорядоченном состоянии. А причина совпадения термодинамической и космологической стрел кроется в том, что разумные существа могут жить только в фазе расширения. Фаза сжатия для них не подходит, потому что в ней отсутствует сильная термодинамическая стрела времени.
Прогресс человека на пути познания Вселенной привел к возникновению маленького уголка порядка в растущем беспорядке Вселенной. Если вы запомните каждое слово из этой книжки, то ваша память получит около двух миллионов единиц информации, и порядок в вашей голове возрастет примерно на два миллиона единиц. Но пока вы читали эту книгу, по крайней мере тысяча калорий упорядоченной энергии, которую вы получили в виде пищи, превратились в неупорядоченную энергию, которую вы передали в окружающий вас воздух в виде тепла за счет конвекции и потовыделения. Беспорядок во Вселенной возрастет при этом примерно на двадцать миллионов миллионов миллионов миллионов единиц, что в десять миллионов миллионов миллионов раз превышает указанное увеличение порядка в вашем мозгу, - и это произойдет лишь в том случае, если вы запомните все из моей книжки. В следующей главе я попытаюсь навести у нас в головах еще больший порядок. Я расскажу о том, как люди пытаются объединить друг с другом те отдельные теории, о которых я рассказал, стараясь создать полную единую теорию, которая охватывала бы все, что происходит во Вселенной.

11. Заключение.

Мы живем в удивительном мире. Нам хочется понять то, что мы видим вокруг, и спросить: каково происхождение Вселенной? какое место в ней занимаем мы, и откуда мы и она - все это взялось? почему все происходит именно так, а не иначе?
Для ответа на эти вопросы мы принимаем некую картину мира. Такой картиной может быть как башня из стоящих друг на друге черепах, несущих на себе плоскую Землю, так и теория суперструн. Обе они являются теориями Вселенной, но вторая значительно математичнее и точнее первой. Ни одна из этих теорий не подтверждена наблюдениями: никто никогда не видел гигантскую черепаху с нашей Землей на спине, но ведь и суперструну никто никогда не видел. Однако модель черепах нельзя назвать хорошей научной теорией, потому что она предсказывает возможность выпадения людей через край мира. Такая возможность не подтверждена экспериментально, разве что она окажется причиной предполагаемого исчезновения людей в Бермудском треугольнике!
Самые первые попытки описания и объяснения Вселенной были основаны на представлении, что событиями и явлениями природы управляют духи, наделенные человеческими эмоциями и действующие совершенно как люди и абсолютно непредсказуемо. Эти духи населяли такие природные объекты, как реки, горы и небесные тела, например, Солнце и Луну. Полагалось задабривать их и добиваться их расположения, чтобы обеспечить плодородие почвы и смену времен года. Но постепенно люди должны были подметить определенные закономерности: Солнце всегда вставало на востоке и садилось на западе независимо от того, была или не была принесена жертва богу Солнца. Солнце, Луна и планеты ходили по небу вдоль совершенно определенных путей, которые можно было предсказать наперед с хорошей точностью. Солнце и Луна все же могли оказаться богами, но богами, которые подчиняются строгим, по-видимому, не допускающим исключений законам, если, конечно, отвлечься от россказней вроде легенды о том, как ради Иисуса Навина остановилось Солнце.
Сначала закономерности и законы были обнаружены только в астрономии и еще в считанных случаях. По мере развития цивилизации, и особенно за последние триста лет, открывались все новые и новые закономерности и законы. Успешное применение этих законов в начале XIX в. привело Лапласа к доктрине научного детерминизма. Ее суть в том, что должна существовать система законов, точно определяющих, как будет развиваться Вселенная, по ее состоянию в один какой-нибудь момент времени.
Лапласовский детерминизм был неполным но двум причинам. В нем ничего не говорилось о том, как следует выбирать законы, и никак не определялось начальное состояние Вселенной. И то и другое предоставлялось решать Богу. Бог должен был решить, каким быть началу Вселенной и каким законам ей подчиняться, но с возникновением Вселенной его вмешательство прекратилось. Практически Богу были оставлены лишь те области, которые были непонятны науке XIX в.
Сейчас мы знаем, что мечты Лапласа о детерминизме нереальны, по крайней мере в том виде, как это понимал Лаплас. В силу квантово-механического принципа неопределенности некоторые пары величин, например, положение частицы и ее скорость, нельзя одновременно абсолютно точно предсказать.
Квантовая механика в подобных ситуациях обращается к целому классу квантовых теорий, в которых частицы не имеют точно определенных положений и скоростей, а представляются в виде волн. Такие квантовые теории являются детерминистскими в том смысле, что они указывают закон изменения волн со временем. Поэтому, зная характеристики волны в один момент времени, мы можем рассчитать, какими они станут в любой другой момент времени. Элемент нспредсказуемости и случайности возникает лишь при попытках интерпретации волны на основе представлений о положении и скорости частиц. Но в этом-то, возможно, и заключается наша ошибка: может быть, нет ни положений, ни скоростей частиц, а существуют одни только волны. И ошибка именно в том, что мы пытаемся втиснуть понятие волны в наши заскорузлые представления о положениях и скоростях, а возникающее несоответствие и есть причина кажущейся непредсказуемости.
И вот мы поставили иную задачу перед наукой: найти законы, которые позволяли бы предсказывать события с точностью, допускаемой принципом неопределенности. Однако все равно остается без ответа вопрос: как и почему производился выбор законов и начального состояния Вселенной?
В этой книге я особо выделил законы, которым подчиняется гравитация, потому что, хотя гравитационные силы самые слабые из существующих четырех типов сил, именно под действием гравитации формируется крупномасштабная структура Вселенной. Законы гравитации были несовместимы с еще недавно бытовавшей точкой зрения, что Вселенная не изменяется со временем: из того, что гравитационные силы всегда являются силами притяжения, вытекает, что Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. Согласно общей теории относительности, в прошлом должно было существовать состояние с бесконечной плотностью - большой взрыв, который и стал эффективно началом отсчета времени. Аналогичным образом, если вся Вселенная испытает повторный коллапс, то в будущем должно обнаружиться еще одно состояние с бесконечной плотностью - большой хлопок, который станет концом течения времени. Даже если вторичный коллапс Вселенной не произойдет, во всех локализованных областях, из которых в результате коллапса образовались черные дыры, все равно возникнут сингулярности. Эти сингулярности будут концом времени для любого, кто упадет в черную дыру. В точке большого взрыва и в других сингулярностях нарушаются все законы, а поэтому за Богом сохраняется полная свобода в выборе того, что происходило в сингулярностях и каким было начало Вселенной.
При объединении квантовой механики с общей теорией относительности возникает, по-видимому, новая, доселе неизвестная возможность: пространство и время могут вместе образовать конечное четырехмерное пространство, не имеющее сингулярностей и границ и напоминающее поверхность Земли, но с большим числом измерений. С помощью такого подхода удалось бы, наверное, объяснить многие из наблюдаемых свойств Вселенной, например, ее однородность в больших масштабах и одновременно отклонения от однородности, наблюдаемые в меньших масштабах, такие, как галактики, звезды и даже человеческие существа. С помощью этого подхода можно было бы объяснить даже существование наблюдаемой нами стрелы времени. Но если Вселенная полностью замкнута и не имеет ни сингулярностей, ни границ, то отсюда вытекают очень серьезные выводы о роли Бога как Создателя.
Однажды Эйнштейн задал вопрос: "Какой выбор был у Бога, когда он создавал Вселенную?" Если верно предположение об отсутствии границ, то у Бога вообще не было никакой свободы выбора начальных условий. Разумеется, у него еще оставалась свобода выбора законов, которым подчиняется Вселенная. Но их на самом деле не так уж много; существует, возможно, всего одна или несколько полных единых теорий, например, теория гетеротической струны, которые были бы непротиворечивы и допускали существование таких сложных структур, как человеческие существа, способных исследовать законы Вселенной и задавать вопросы о сущности Бога.
Даже если возможна всего одна единая теория - это просто набор правил и уравнений. Но что вдыхает жизнь в эти уравнения и создает Вселенную, которую они могли бы описывать? Обычный путь пауки - построение математической модели - не может привести к ответу на вопрос о том, почему должна существовать Вселенная, которую будет описывать построенная модель. Почему Вселенная идет на все хлопоты существования? Неужели единая теория так всесильна, что сама является причиной своей реализации? Или ей нужен создатель, а если нужен, то оказывает ли он еще какое-нибудь воздействие на Вселенную? И кто создал его?
Пока большинство ученых слишком заняты развитием новых теорий, описывающих, что есть Вселенная, и им некогда спросить себя, почему она есть. Философы же, чья работа в том и состоит, чтобы задавать вопрос "почему", не могут угнаться за развитием научных теорий. В XVIII в. философы считали все человеческое знание, в том числе и науку, полем своей деятельности и занимались обсуждением вопросов типа: было ли у Вселенной начало? Но расчеты и математический аппарат науки XIX и XX вв. стали слишком сложны для философов и вообще для всех, кроме специалистов. Философы настолько сузили круг своих запросов, что самый известный философ нашего века Виттгенштейн по этому поводу сказал: "Единственное, что еще остается философии, - это анализ языка". Какое унижение для философии с ее великими традициями от Аристотеля до Канта!
Но если мы действительно откроем полную теорию, то со временем ее основные принципы станут доступны пониманию каждого, а не только нескольким специалистам. И тогда все мы, философы, ученые и просто обычные люди, сможем принять участие в дискуссии о том, почему так произошло, что существуем мы и существует Вселенная. И если будет найден ответ на такой вопрос, это будет полным триумфом человеческого разума, ибо тогда нам станет понятен замысел Бога.

Справка.

Хокинг (Hawking Stephen William) Стивен Вильям (1942 г.р.), английский физик-теоретик. В 1962 получил степень бакалавра по математике и физике в Юниверсити-колледже Оксфордского университета, а в 1966 – степень доктора философии по прикладной математике и теоретической физике в Кембриджском университете. В 1974 был избран членом Лондонского королевского общества. В 1977 стал профессором гравитационной физики, в 1979 – профессором математики Кембриджского университета. В 1988 за работы по черным дырам вместе с Р.Пенроузом получил премию Фонда Вольфа по физике.
Хокинг – автор ряда популярных книг по космологии, в числе которых мировой бестселлер «От Большого Взрыва до черных дыр. Краткая история времени» (A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes, 1988), а также издания «Черные дыры и вселенные-младенцы и другие эссе» (Black Holes and Baby Universes and Other Essays, 1994) и – в соавторстве с Дж.Эллис – «Крупномасштабная структура пространства-времени» (The Large-Scale Structure of Space-Time, 1975).

Саган (Sagan Carl) Карл Эдуард (1934-1996), американский астроном, профессор (с 1970). Обнаружил органические молекулы в атмосфере Юпитера. По данным радиолокации предсказал большие перепады высот (до 16 км) на Марсе. Участвовал в исследовании планет космическими аппаратами. Известный популяризатор науки и писатель, автор книг «Разумная жизнь во Вселенной» (совместно с И.С. Шкловским, 1966), «Космос» (1980), «Контакт» (1985, русский перевод 1994). Пулитцеровская премия (1978).

Природа времени: Гипотеза о происхождении и физической сущности времени Бич Анатолий Макарович

2.4. Стрела времени

2.4. Стрела времени

Какой замечательный образ придумал Артур Эддинггон для обозначения направления времени. «Стрела времени» - это так же прекрасно, как и «черная дыра» и «Большой взрыв», также замечательно, только еще немного лучше, потому что загадочнее. В самом деле, «стрела времени» - это таинственное направление могучего вселенского потока, который миллиарды лет (а может, и вечность) все течет и течет в одном направлении из прошлого через настоящее в неведомое будущее. И все события в этом потоке только неумолимо следуют этому пути. Все живое появляется, живет и умирает, и это тоже как будто бы неумолимое следование потоку времени. Так считали в древности, когда и Время, и Рок в мифических представлениях нередко выступали как синонимы. Так считали и во времена Ньютона, когда господствовала субстанциальная концепция, в соответствии с которой время существует само по себе, на все влияет и ни от чего не зависит. Но так продолжают многие думать и сегодня. Рецидив возрождения субстанциальных представлений оказался возможным и после А. Эйнштейна с его четкими заявлениями о том, что время зависит от взаимоотношений между материальными системами. Обратите внимание, я написал «время зависит», и в этих словах уже как бы слышатся два момента. Во-первых, время как будто бы само по себе существует, а во- вторых, на него (при этом) можно воздействовать через отношения физических тел и событий. Такая двойственность в понимании времени проявляется сегодня в допущении и такого понятия, как мировое время - понятия, мягко скажем, странного. Эта же нечеткость понимания реляционной сущности времени и породила рецидив козыревских представлений. И сегодня еще физики (тем более, философы) пытаются разобраться, почему «стрела времени» имеет одно направление и можно ли «реку времени повернуть вспять».

Почему же так привлекательна «стрела времени» для ученых? Вероятно, прежде всего потому, что создает яркий образ односторонней направленности мирового процесса - времени. И сразу же у нормального ученого появляется естественное желание обосновать эту однонаправленность, связать это главное свойство «стрелы времени» с другими процессами и явлениями в мире, которые также характеризуются односторонней направленностью.

Этим занимался и Артур Эддингтон, когда придумал «стрелу времени». Сегодня выделяют три класса явлений в природе, «которые явно несимметричны во времени и протекают однонаправленно. Это термодинамические процессы, расширение Вселенной и наше психологическое ощущение течения времени».

Эти три класса явлений очень занимают и Стивена Хокинга. В частности, он пишет {39}: «Сначала рассмотрим термодинамическую стрелу времени. Второй закон термодинамики вытекает из того, что состояний беспорядка всегда гораздо больше, чем состояний порядка… Следовательно, если система вначале находилась в состоянии высокого порядка, то со временем будет расти беспорядок… Предположим, однако, что Бог повелел, чтобы развитие Вселенной заканчивалось в состояния высокого порядка… Это означало бы, что беспорядок уменьшается со временем. Я утверждаю, что психологическая стрела времени этих людей (т. е. живущих в таком гипотетическом Мире, - А.Б.) должна быть направлена назад; увидев разбитую чашку, они вспомнили бы, как она стоит на столе, но когда она оказывается на столе они не помнили бы, что она была на полу… Следовательно, наше субъективное ощущение направления - психологическая стрела времени - задается в нашем мозгу термодинамической стрелой времени…»

С этим невозможно согласиться. Наше психологическое ощущение времени основано, с одной стороны, на том, что в наших телах материя всегда находится в микродвижении (и это как бы наше внутреннее время), с другой стороны, на том, что мы находимся в постоянном энергетическом контакте с внешней средой и не можем не отмечать (пусть в некоторой степени, пусть в подсознании) ее «пульс», ее ритмы, и, наконец, на том, что мы просто привыкли определять время по периодическим природным проявлениям. В первооснове всех этих часов - внутренняя энергия как мера активности всего нашего мира.

Далее Хокинг мучается вопросом, а не изменит ли время свое направление на противоположное, когда Вселенная начнет сжиматься, и приходит, наконец, к выводу, что «термодинамическая и психологическая стрелы времени не изменят своего направления на противоположное ни в черной дыре, ни во Вселенной, начавшей сокращаться вновь».

Разобравшись, таким образом, с термодинамической и психологической стрелами, Хокинг возвращается к космологической стреле времени, т. е. спрашивает себя и нас: «… почему беспорядок возрастает во времени в том же направлении, в каком расширяется Вселенная?» Ответ дается несколько неожиданный. Оказывается, потому что во Вселенной сжимающейся мы бы просто не смогли существовать. (Это так называемый «слабый антропный принцип»,) Хокинг поясняет ситуацию так: в начале сжатия беспорядок во Вселенной не может сильно увеличиваться, «ведь Вселенная и гак находилась бы в состоянии почти полного беспорядка. Но для существования разумной жизни необходима сильная термодинамическая стрела; чтобы выжить, люди должны потреблять пищу, которая выступает как носитель упорядоченной формы энергии… Этим объясняется, почему для нас термодинамическая и космологическая стрелы времени направлены одинаково».

Хокинг подводит итог: «Законы науки не делают различия между направлением «вперед» и «назад» во времени. Но существуют по крайней мере три стрелы времени, которые отличают будущее от прошлого. Это термодинамическая стрела, т. е. то направление, в котором возрастает беспорядок; психологическая стрела - то направление времени, в котором мы помним прошлое, а не будущее; космологическая стрела - направление времени, в котором Вселенная не сжимается, а расширяется.

Я показал, что психологическая стрела практически эквивалентна термодинамической стреле, так что обе они должны быть направлены одинаково. Из условия отсутствия границ вытекает существование четко определенной термодинамической стрелы времени, потому что Вселенная должна была возникнуть в гладком и упорядоченном состоянии (т. е. в состоянии однородном. - А.Б.). А причина совпадения термодинамической и космологической стрел кроется в том, что разумные существа могут жить только в фазе расширения…»

На этом можно было бы поставить точку. Познакомились - и хорошо, и не нужно никаких комментариев («когда пушки стреляют - музы молчат». Дальнобойной и крупнокалиберной «пушкой» является Стивен Хокинг). Но все-таки хочется кое- что уточнить. Например, утверждение Хокинга о том, что в сжимающейся Вселенной мы просто не смогли бы существовать. Он исходит из того, что к моменту начала сжатия Вселенная будет находиться в состоянии максимального беспорядка, т. е. «все звезды распадутся, а образующие их протоны и нейтроны распадутся на более легкие частицы». В таких условиях, считает Хокинг, жизнь не сможет зародиться, поскольку любой жизненный процесс - это всегда увеличение энтропии во внешней среде. Энтропия же в это время и так максимальна (Вселенная находится в состоянии максимального беспорядка).

Согласимся с этим, но обратим внимание, что речь идет именно о моменте перехода Вселенной из фазы расширения в фазу сжатия. Но ведь из этого совершенно не следует, что жизнь не может возникнуть в последующие периоды сжимающейся Вселенной. Например, через 500 тысяч лет или через миллион. Для Вселенной это возраст младенческий. Но в этот период запреты, которые наложил С. Хокинг на возникновение жизни, не действуют, потому что уже возникнет неоднородность материи. Не смогут появляющиеся легкие атомы находиться везде и в равных количествах, и одновременно. Следовательно, неоднородность-разноплотность в различных локальностях и породит различную степень упорядоченности, различный уровень энтропии. И ничто не помешает живому возникнуть, увеличивая при этом энтропию во внешней (по отношению к себе) среде. Ведь Вселенная к тому времени уже не будет максимально упорядоченной. А возникнув, жизнь будет продолжаться, пока условия сжатия не превысят неких пределов, допустимых для живых систем. Совершенно аналогично с тем, как существуем мы в условиях расширяющейся Вселенной, - Вселенная расширяется, а мы сохраняем целостность. И при сжатии Вселенной все живое миллиарды лет будет сохранять свою целостность… Ну хотя бы потому, что ее разумным представителям не будет известен «слабый антропный принцип» - может быть, именно потому, что он слабый..

Что касается утверждения Хокинга: «Я показал, что психологическая стрела практически эквивалентна термодинамической стреле, так что обе они должны быть направлены одинаково», - то это, с позиций гипотезы локально-когерентного времени, более, чем безусловно так. «Более» - потому, что практически это одно и тоже. Термодинамический процесс всегда направлен в сторону роста беспорядка (роста энтропии), потому что беспорядок статистически более вероятен и энергетически более выгоден, чем порядок. Время всегда «направлено» от причин к следствиям, от прошлого к будущему, т. е. «как бы движется» в том же направлении, что и рост энтропии. Но в основе направленности и того и другого явления лежит общий для них - первопричинный - процесс элементарных актов движения материи. Психологическое ощущение времени в значительной мере и основано на подсознательном ощущении этих актов как в своем организме, так и за его пределами. Иными словами, говорить о том, что психологическая стрела времени практически эквивалентна термодинамической стреле; - это значит сказать избыточно много или избыточно правильно. Это аналогично утверждению, что человеческая рука и ее фотография похожи друг на друга. Термодинамическая и психологическая стрелы времени - это действительно почти одно и то же. Термодинамическая фиксирует реальные физические процессы, а психологическая - отражает их (их же) в подсознании и сознании.

Однонаправленность различных природных явлений и совпадение их направлений с «направлением» времени выражает или родство генетическое (как у термодинамического процесса с психологическим ощущением времени), или чисто внешнее, как у расширения Вселенной и психологической стрелы времени.

Можно, конечно, сопоставлять однонаправленность времени с направлением других явлений, но при этом всегда нужно помнить, что время - это явление вторичное. Сопоставляя направленность некоего явления Вселенной с направлением времени, мы по сути всегда сопоставляем это явление с причинно-следственной последовательностью событий на микроуровне. В этом смысле никогда направленность времени и некий однонаправленный вселенский процесс не могут являться двумя параллельными и равноправными явлениями. Ибо времени как независимого самодостаточного физического явления просто нет.

Время в этом смысле - это только последовательность движений материи, происходящая с различной энергетической интенсивностью.

Пока такой взгляд на природу времени не станет вначале достоянием гласности, а затем и более или менее общепринятым, в науке будут непрерывно являться идеи не только о стрелах времени, но и о возможности «повернуть реку времени вспять». Таким открытием, например, недавно обрадовал читателей британского журнала «Нью сайентист» американский ученый Л. Шулман. По мнению мистера Шулмана, черные дыры являются не остатками взорвавшихся звезд, а «элементами далекого будущего», где время движется в обратном направлении. Очень интересно… насчет природы черных дыр, а что касается движения времени «назад», так об этом выдвигаются гипотезы едва ли не ежегодно. И это всегда привлекательно, то есть очень бы хотелось… Но не более того. Время вспять повернуть не может, поскольку потоков времени нет (нет как самостоятельного физического явления).

Даже в черных дырах, несмотря на чудовищно огромную гравитацию, собственный темп времени может быть сколь угодно замедленным, может быть почти равным нулю… Но всегда «почти», ибо энергия движения-взаимодействия материи не может быть отрицательной. Какими бы замедленными ни были движения и какими бы слабыми ни были взаимодействия. Если черные дыры, в конце концов, испаряются (так считает С. Хокинг), то это совсем не «мертвые» объекты, они обладают внутренней энергией, а значит, собственным временем. И «течет» там время в том же направлении, что и везде: от прошлого через настоящее к будущему. Кстати, такой же точки зрения придерживается и Стивен Хокинг.

Выражение «стрела времени» столь же прекрасно по форме, сколь и сомнительно по содержанию.

Завершая эту основную главу, я хочу подчеркнуть, что «новизна» предлагаемой гипотезы не является пионерской в том смысле, что, начиная с глубокой древности, идеи о связи времени и материи, о зависимости времени от материальных воздействий постепенно овладевали умами исследователей. Один из главных выводов моей гипотезы о том, что времени вообще нет вне материальных взаимодействий, - это логическое завершение долгого пути, которым следовали Платон, Лукреций, Лейбниц, Бошкович и др., конечно, Эйнштейн и Пригожин, а также менее великие наши современники: В. Копылов, Ю. Белостоцкий, Ф. Канарев, В. Марков и др. И, разумеется, каждый из них гордо нес (и несет) свою долю груза и свое представление о том, что же он несет.

Возможно, сегодня в понимании происхождения и сущности времени мы (т. е. все, кто четко и последовательно придерживается реляционных позиций) достигли того уровня, когда можно сказать: «Хватит искать черную кошку втемной комнате, когда ее там нет».

Человечество слишком долго искало не то и не там, и в этом, вероятно, главная причина затянувшегося непонимания сущности времени.

Основные выводы по второй главе:

1. Внутренняя энергия любой материальной системы в условиях слабого и неизменного гравитационного поля является главным фактором, формирующим собственное время системы.

2. Собственное время каждой материальной системы Вселенной является мерой плотности внутренней энергии и гравитационного воздействия в этой системе и зависит от скорости ее движения относительно выбранной системы отсчета.

Физический смысл времени заключается в том, что время - это энергетическое состояние материи, ее проявление и отражение в определенном гравитационном поле. Причинная последовательность движений материи определяет так называемое направление хода времени, а темп времени определяется энергопроявлением материи в процессе ее взаимодействия в гравитационном поле.

Из книги Тайны Времени автора Чернобров Вадим Александрович

Создание прототипов машины времени: ГДЕ И КОГДА НАЙТИ ТОЧКУ ОПОРЫ ВО ВРЕМЕНИ «Гипотеза - это мысль с открытым забралом». (писатель Виктор КРОТОВ). «…8 часов утра 26 октября 1985 года. Дом-лаборатория доктора Эмметта БРАУНА. Марти МакФЛАЙ встрепенулся от телефонного звонка, а

Из книги Мистерии Евразии автора Дугин Александр Гельевич

Из книги Амальгама власти, или Откровения анти-Мессинга автора Веста А

Стрела Кощеева Несколько дней Барнаулов и Илга обгоняли весну. Первого мая вскрылся лед на Енисее, и, окликая друг друга, поплыли к северу летучие лебяжьи стаи. Через неделю Илга и Барнаулов сели на пароход «Игарка» и через день сошли на маленькой пристани на границе

Из книги Медитация автора Чинмой Шри

Стрела и лук Концентрация - стрела. Медитация - лук.Когда мы концентрируемся, мы фокусируем всю свою энергию на каком-то субъекте или объекте, чтобы снять покровы его таинственности. Когда мы медитируем, мы поднимаемся из нашего ограниченного сознания в более высокое

Из книги Критическое исследование хронологии древнего мира. Библия. Том 2 автора Постников Михаил Михайлович

Пророчество «Стрела Громовержца» Это пророчество, к сожалению, не содержит гороскопа и потому не может быть датировано столь же надежно, как предыдущие. Однако как уже давно было замечено (например, Д.О.Святским; см., стр. 184), что в нем содержится довольно подробное

Из книги Полная система фен-шуй автора Семенова Анастасия Николаевна

Отравленная стрела ша Одной из самых больших неприятностей в фэн-шуй считается направленная на дом ша. Ша иначе называется отравленной стрелой. И действительно, ша создается любым острым углом, направленным в сторону вашего дома, любой дорогой, будто рассекающей ваш дом,

Из книги Зачем поет Птица? автора Мелло Энтони Де

ОТРАВЛЕННАЯ СТРЕЛА Однажды монах спросил Будду: - Бессмертны ли души праведников? Как обычно, Будда оставил вопрос без ответа.Однако монах проявил настойчивость. Каждый день он повторял свой вопрос и каждый день не получал на него ответа. Наконец его терпение

Из книги Заговоры уральской целительницы против порчи и сглаза автора Баженова Мария

«Стрела» Порча «стрела» – это порча моментальная. Навести ее может только человек, который видит и слышит жертву. Определить ее несложно. От злого слова или недоброго взгляда у вас вдруг заболит сердце, живот или спина, словно вас пронзили стрелой. Знайте – это порча, а

Из книги Мудры для исполнения желаний, привлечения денег, здоровья и любви автора Меркулова Елена Витальевна

Мудра «Стрела ваджра» Ваджра, или «громовая стрела» – оружие бога-громовника Индры.Эта стрела обладает мистической силой, способствующей освобождению. Молния символизирует мир и могущество Духа. Стрела ваджра – энергия в виде грозового разряда.Показания:

Из книги Под защитой энергии фэн-шуй автора Коллектив авторов

Стрела фэн-шуй Стрела отличается от волны не только графически. Представь себе тихую мирную лощину и ручеек, весело бегущий меж пологих склонов. Он не подтачивает валуны, а ищет дорогу в обход препятствий. Не нарушает целостность пейзажа, а вписывается в него. Это путь

Из книги Сен-Жермен на Урале автора Скоробогатова Раиса Федоровна

Ось-стрела и Пояс Вернёмся к мифам. Интересен в данном рассмотрении монгольский миф о черепахе, которая следовала с севера на юг. Шедший ей навстречу богатырь выстрелил в неё. (Часто упоминаются так герои; развернём это слово: богатырь-батыр - батер - патер - питри (лунные

Из книги Энциклопедия биолокации автора Красавин Олег Алексеевич

«Притягательная стрела» Давным-давно в горном уральском селении жил охотник по имени Кулхун. У него была жена и двое детей. Кулхун добывал пищу для семьи охотой. Оружием в те далекие времена ему служил самодельный лук и стрелы с железным наконечником, которыми можно было

Из книги Йога для пальцев. Мудры здоровья, долголетия и красоты автора Виноградова Екатерина А.

Из книги 5 минут йоги не вставая с кровати. Для каждой женщины в любом возрасте автора Брахмачари Свами

Из книги Исцеляющая сила мудр. Здоровье на кончиках пальцев автора Брахмачари Свами

Понятие времени со временем изменяется. Абсолютного времени нет. Реальное, относительное время однонаправлено, оно идет только вперед. Как стрела. В науке анализируют три базовых «стрелы времени». Общеизвестна стрела термодинамическая. Она указывает направление времени, в котором возрастает энтропия, или мера беспорядка. Вторая стрела - психологическая. Мы, как наблюдатели, воспринимаем ход времени в направлении, в котором мы помним прошлое и не в состоянии помнить будущее, хотя и можем как-то его спрогнозировать. Третья стрела - космологическая. Это - то время, в котором Вселенная расширяется, а не сжимается. Три стрелы - это не более чем прием научного анализа, когда требуется рассмотреть одну из граней сущности. Стивен Хокинг доказал, что направления этих стрел совпадают, иначе не могли бы реализоваться условия для зарождения и развития разумных существ.

Стрелы излучения и вещества

Ясно, что эти стрелы должны идти параллельно основной стреле. Фактически излучение и вещество - это два вида материи, той самой «плоти Вселенной». Иногда к излучению относят и другие физические поля, но мы ограничимся электромагнитной сущностью излучения. Вещество в основе своей построено из электронов, протонов и нейтронов. Масса вещественных частиц всегда отлична от нуля. Можно сказать, что любая материальная сущность состоит из «веполей» - взаимодействующих доз вещества и поля.

Биологическая стрела

Наша биосфера уже стала фактором планетарного масштаба - состояние Земли как планеты все сильнее зависит от процессов в биосфере. В основе научных представлений о происхождении живой материи лежит мысль о том, что живое на планете возникло как результат длительной эволюции углеродных соединений. Период чисто химической эволюции состоял из последовательности трех основных процессов:

Синтез низкомолекулярной органики из газов протоатмосферы. В ней практически не было свободного кислорода. Были метан, аммиак, пары воды. Экспериментально доказано, что при электрических искровых разрядах в газовых смесях восстановительного характера синтезируются низкомолекулярные органические соединения.

Полимеризация мономеров с образованием цепей нуклеиновых кислот и белков. Первыми здесь были, скорее всего, молекулы рибонуклеиновой кислоты - РНК. Древние РНК были и катализаторами в синтезе белков, и информационно-генетическими носителями. Затем появились ДНК как более «специализированные» молекулы.

Экологическая стрела

Как порождение и спутник биологической стрелы на определенном этапе возникла стрела экологическая. В современном естествознании экология трактуется как наука о взаимоотношениях внутри живого сообщества и живого со своей средой обитания. Сам термин ввел в обращение Э.Геккель в 1866г, но экологические процессы протекают с эпохи появления живого. Это те процессы, которые составляют суть и относительной устойчивости («гомеостаз») видового состава живых организмов, и эволюционных процессов в биосфере Земли. Экологические явления стали переходить в ранг «экологических проблем» только с появлением человека.

Антропологическая стрела

Возникновение человека - весьма значимый для нас миг в эволюции планеты и, будем надеяться, в эволюции Вселенной. Человек есть не только объект эволюции, (то есть он сам развивается), но и субъект эволюции, её движущая сила. Он создал общество, культуру, техносферу. Пока что наше влияние ощущается в масштабах планеты Земля, но мы же не ограничимся только околоземными искусственными спутниками, поскольку потребность и способность человека к познанию и творчеству предела не имеют. Быть может, подобный сверхоптимистический антропоцентризм и неоправдан, но уж очень хочется верить в то, что мы со временем сами будем управлять собственным совершенствованием.

Датировка и ход процесса в общих чертах прослеживаются довольно определенно. Примерно 20млн. лет назад появились предки гоминидов - самого высокоорганизованного семейства человекообразных существ. Это семейство включает ныне и человека, и многих его предшественников. Собственно гоминиды сформировались 6-10 млн. лет назад. Эволюция шла неравномерно, как это и положено по законам развития природных систем. Для эволюции человека характерно, что каждый новый этап в ней был «ответом» на общепланетные изменения; ужесточение условий существования неизменно вызывали усложнение человеческой сущности. Аналогичное явление свойственно эволюции многих систем. На некоторых этапах изменение формы отставало от биохимической эволюции и т.п. Процесс шел путем перехода к прямохождению, увеличения объема мозга, его структурирования со специализацией отдельных участков, развития рук и адаптации к труду. Первым человеком был «человек умелый», которого около 1.5 млн. лет назад сменил «человек прямоходящий» Именно прямоходящие оказались наиболее адаптированными к изменениям среды обитания. Анатомически и физиологически современный человек - «человек мыслящий», «Homo sapiens» появился всего около 40 тысяч лет назад. Первые сапиенсы ещё не подразделялись на расы, это пришло позднее. На первых стадиях интенсивно развивалась анатомо-физиологическая структура, здесь «работали» как внутренние факторы, так и влияние среды обитания. Где-то около 10 тысяч лет назад «человек мыслящий» перешел от собирательства к созидательной деятельности, это стимулировало ускорение развития социальной организации. Сохранялось сильное влияние биологических изменений человека, но становление человечества как природной системы все более ограничивало действие естественного отбора. Физиологически человек стал относительно стабилен около 20 тысяч лет назад, лишь периодически испытывая «приступы акселерации». Но культурная среда формировалась и развивалась очень энергично; можно считать, что культура - это вторая природа современного человека. Биологически же все современные люди принадлежат к одному виду; расовые различия относятся к внутривидовым.

Гносеологическая стрела

Свое название эта стрела получила от «гносеологии» - науки о познании. Человек начал познавать мир почти одновременно со своим появлением и познает его довольно интенсивно. Сложность методик и полученных результатов растут очень быстро.

Социологическая стрела

Становление и развитие человеческого общества - это предмет наук социологического направления. Социология - наука о закономерностях развития и функционирования социальных систем. Наука эта пока ещё не естественная, и в учебных планах она представлена отдельно. Человеческое общество создано людьми и аналогов в остальной природе не имеет. Но становление и развитие социальных структур идут в соответствии с естественнонаучными закономерностями, на основе все тех же процессов самоорганизации и гомеостаза (обеспечения устойчивости). В развитии самого социума и его форм четко видно чередование спокойных и быстрых этапов.

Культурологическая стрела

В эволюции культуры четко просматриваются два направления - это развитие искусства и науки. Системообразующий фактор в эволюции культуры - естествознание, познание человеком окружающего мира и самого себя, как природных феноменов. Искусство и наука - две дополняющих друг друга грани в осознании человеком своего места в мире и своей роли в развитии человечества.

Техносферная стрела

Техносфера - это совокупность технических устройств и технологий. Люди уже довольно интенсивно используют технологии производства материальных благ, на очереди - технологии интеллектуальной и творческой деятельности. Это вполне логично, так как вся техносфера есть порождение естествознания.

Кофе остывает, здания разрушаются, яйца разбиваются, а звезды гаснут во вселенной, которая как будто обречена на переход к серому однообразию, известному как тепловое равновесие. Астроном и философ сэр Артур Эддингтон (Arthur Eddington) в 1927 году заявил, что постепенное рассеивание энергии является доказательством необратимости «стрелы времени».

Но к недоумению целых поколений физиков, понятие стрелы времени не соответствует основным законам физики, которые во времени действуют как в прямом направлении, так и в противоположном. Согласно этим законам, если бы кто-то знал пути всех частиц во вселенной и обратил их вспять, энергия стала бы накапливаться, а не рассеиваться: холодный кофе начал бы нагреваться, здания подниматься из руин, а солнечный свет направился бы обратно к Солнцу.

«В классической физике у нас были сложности, - говорит профессор Санду Попеску (Sandu Popescu), преподающий физику в британском Бристольском университете. - Если бы я знал больше, мог бы я обратить ход события вспять и собрать воедино все молекулы разбитого яйца?»

Конечно, говорит он, стрела времени не управляется человеческим незнанием. И все же, с момента зарождения термодинамики в 1850-е годы единственным известным способом расчета распространения энергии была формула статистического распределения неизвестных траекторий частиц и демонстрация того, что с течением времени незнание смазывает картину вещей.

Теперь физики вскрывают более фундаментальный источник стрелы времени. Энергия рассеивается, и объекты приходят в равновесие, говорят они, потому что элементарные частицы при взаимодействии спутываются. Этот странный эффект они назвали «квантовым смешением», или запутанностью.

«Наконец мы можем понять, почему чашка кофе в комнате приходит в равновесие с ней, - говорит квантовый физик из Бристоля Тони Шорт (Tony Short). - Возникает смешение между состоянием чашки кофе и состоянием комнаты».

Попеску, Шорт и их коллеги Ной Линден (Noah Linden) и Андреас Уинтер (Andreas Winter) сообщили о своем открытии в журнале Physical Review E в 2009 году, заявив, что предметы приходят в равновесие, или в состояние равномерного распределения энергии, в течение неопределенно долгого времени за счет квантово-механического смешения с окружающей средой. Похожее открытие несколькими месяцами раньше сделал Питер Рейман (Peter Reimann) из Билефельдского университета в Германии, опубликовав свои выводы в Physical Review Letters. Шорт и коллеги подкрепили свои доводы в 2012 году, показав, что запутанность вызывает равновесие за конечное время. А в работе, опубликованной в феврале на сайте arXiv. org, две отдельные группы предприняли следующий шаг, рассчитав, что большинство физических систем быстро уравновешиваются за время, прямо пропорциональное их размеру. «Чтобы показать, что это применимо к нашему реальному физическому миру, процессы должны происходить в разумных временных рамках», - говорит Шорт.

Тенденция кофе (и всего остального) приходить в равновесие «очень интуитивна», считает Николас Бруннер (Nicolas Brunner), работающий квантовым физиком в Женевском университете. «Но при объяснении причин этого мы впервые имеем твердые основания с учетом микроскопической теории».

Если новое направление исследований верно, то история стрелы времени начинается с квантово-механической идеи о том, что в своей основе природа изначально неопределенна. Элементарная частица лишена конкретных физических свойств, и она определяется только вероятностями нахождения в определенных состояниях. К примеру, в определенный момент частица может с 50-процентной вероятностью вращаться по часовой стрелке и с 50-процентной против часовой. Экспериментально проверенная теорема северо-ирландского физика Джона Белла (John Bell) гласит, что нет «истинного» состояния частиц; вероятности это единственное, что можно использовать для его описания.

Квантовая неопределенность неизбежно приводит к смешению - предполагаемому источнику стрелы времени.

Когда две частицы взаимодействуют, их уже нельзя описывать отдельными, независимо развивающимися вероятностями под названием «чистые состояния». Вместо этого, они становятся перепутанными компонентами более сложного распределения вероятностей, которые описывают две частицы вместе. Они могут, например, указать на то, что частицы вращаются в противоположных направлениях. Система в целом находится в чистом состоянии, но состояние каждой частицы «смешано» с состоянием другой частицы. Обе частицы могут двигаться на расстоянии нескольких световых лет друг от друга, но вращение одной частицы будет коррелировать с другим. Альберт Эйнштен хорошо описал это как «жуткое действие на расстоянии».

«Запутанность это в некотором смысле суть квантовой механики», или законов, регулирующих взаимодействия в субатомных масштабах, говорит Бруннер. Это явление лежит в основе квантовых вычислений, квантовой криптографии и квантовой телепортации.

Идея того, что смешением можно объяснить стрелу времени, впервые 30 лет назад пришла в голову Сету Ллойду (Seth Lloyd), когда он был 23-летним выпускником факультета философии Кембриджского университета со степенью Гарварда по физике. Ллойд понял, что квантовая неопределенность и ее распространение по мере того, как частицы становятся все более перепутанными, может прийти на смену неуверенности (или незнанию) человека в старых классических доказательствах и стать истинным источником стрелы времени.

Используя малоизвестный квантово-механический подход, в котором единицы информации являются основными строительными кирпичиками, Ллойд несколько лет изучал эволюцию частиц с точки зрения перетасовки единиц и нулей. Он выяснил, что по мере того, как частицы все больше смешиваются друг с другом, информация, которая их описывала (например, 1 для вращения по часовой стрелке, и 0 - против часовой), перейдет на описание системы запутанных частиц в целом. Частицы как будто постепенно теряли свою самостоятельность и становились пешками коллективного состояния. Со временем вся информация переходит в эти коллективные скопления, а у отдельных частиц ее не остается вообще. В этот момент, как обнаружил Ллойд, частицы переходят в состояние равновесия, и их состояния перестают меняться, словно чашка кофе остывает до комнатной температуры.

«Что происходит на самом деле? Вещи становятся более взаимосвязаннями. Стрела времени - это стрела роста корреляций».

Эта идея, изложенная в докторской диссертации Ллойда в 1988 году, не была услышана. Когда ученый отправил статью об этом в редакцию журнала, ему сказали, что «в этой работе нет физики». Теория квантовой информации «была глубоко непопулярна» в то время, говорит Ллойд, и вопросы о стреле времени «были уделом психов и тронувшихся умом нобелевских лауреатов».

«Я был чертовски близок к тому, чтобы стать водителем такси», - сказал он.

С тех пор достижения в области квантовых вычислений превратили теорию квантовой информации в одну из самых активных областей физики. В настоящее время Ллойд работает профессором Массачусетского технологического института, он признан одним из основателей этой дисциплины, и его забытые идеи возрождаются усилиями физиков из Бристоля. Новые доказательства являются более общими, говорят ученые, и применимы к любой квантовой системе.

«Когда Ллойд высказал идею в своей диссертации, мир был не готов к ней, - говорит руководитель Института теоретической физики при Швейцарской высшей технической школе Цюриха Ренато Реннер (Renato Renner). - Никто не понимал его. Иногда нужно, чтобы идеи приходили в нужное время».

В 2009 году доказательства коллектива бристольских физиков нашли отклик у теоретиков квантовой информации, которые открыли новые способы применения их методов. Они показали, что по мере того, как объекты взаимодействуют с окружающей средой - как частицы в чашке кофе взаимодействуют с воздухом - информация об их свойствах «утекает и растекается по этой среде», поясняет Попеску. Эта локальная потеря информации приводит к тому, что состояние кофе остается неизменным, даже если чистое состояние всей комнаты продолжает меняться. За исключением редких случайных флуктуаций, говорит ученый, «его состояние перестает меняться во времени».

Получается, холодная чашка кофе не может спонтанно нагреться. В принципе, по мере эволюции чистого состояния комнаты, кофе может внезапно выделиться из воздуха комнаты и вернуться в чистое состояние. Но смешанных состояний гораздо больше, чем чистых, и практически кофе никогда не сможет вернуться в чистое состояние. Чтобы увидеть это, нам придется жить дольше вселенной. Эта статистическая маловероятность делает стрелу времени необратимой. «По сути дела, смешение открывает для нас огромное пространство, - говорит Попеску. - Представьте, что вы находитесь в парке, перед вами ворота. Как только вы входите в них, вы выходите из равновесия, попадаете в огромное пространство и теряетесь в нем. К воротам вы не вернетесь никогда».

В новой истории стрелы времени информация теряется в процессе квантовой запутанности, а не из-за субъективного отсутствия человеческих знаний о том, что приводит в равновесие чашку кофе и комнату. Комната в конце концов уравновешивается с внешней средой, а среда еще медленнее движется к равновесию с остальной вселенной. Гиганты термодинамики 19-го века рассматривали этот процесс как постепенное рассеяние энергии, которое увеличивает общую энтропию, или хаос вселенной. Сегодня же Ллойд, Попеску и другие специалисты из этой области рассматривают стрелу времени по-другому. По их мнению, информация становится все более диффузной, но никогда не исчезает полностью. Хотя локально энтропия растет, общая энтропия вселенной остается постоянной и нулевой.

«В целом вселенная находится в чистом состоянии, - говорит Ллойд. - Но отдельные ее части, переплетаясь с остальной частью вселенной, приходят в смешанное состояние».

Но одна загадка стрелы времени остается неразгаданной. «В этих работах нет ничего, что объясняет, почему вы начинаете с ворот, говорит Попеску, возвращаясь к аналогии с парком. - Другими словами, они не объясняют, почему изначальное состояние вселенной было далеко от равновесия». Ученый намекает на то, что этот вопрос относится к природе Большого взрыва.

Несмотря на недавние успехи в расчетах времени уравновешивания, новый подход до сих пор не может стать инструментом для расчета термодинамических свойств конкретных вещей типа кофе, стекла или необычных состояний материи. (Некоторые специалисты по традиционной термодинамике говорят, что очень мало знают о новом подходе). «Дело в том, что нужно найти критерии для того, какие вещи ведут себя как оконное стекло, а какие как чашка чая, - говорит Реннер. - Я думаю, что увижу новые работы в этом направлении, но сделать предстоит еще очень много».

Некоторые исследователи выразили сомнение в том, что этот абстрактный подход к термодинамике когда-нибудь сможет точно объяснить, как ведут себя конкретные наблюдаемые объекты. Но концептуальные достижения и новая совокупность математических формул уже помогают исследователям задаваться теоретическими вопросами из области термодинамики, например о фундаментальных ограничениях квантовых компьютеров и даже о конечной судьбе Вселенной.

«Мы все больше и больше думаем о том, что можно сделать с квантовыми машинами, - говорит Пол Скржипчик (Paul Skrzypczyk) из Института фотонных наук в Барселоне. - Допустим, система еще не находится в состоянии равновесия, и мы хотим заставить ее работать. Сколько полезной работы мы сможем извлечь? Как я смогу вмешаться, чтобы сделать что-нибудь интересное?»

Теоретик космологии из Калифорнийского технологического института Шон Кэрролл (Sean Carroll) применяет новые формулы в своей последней работе о стреле времени в космологии. «Мне интересна самая что ни на есть долгосрочная судьба космологического пространства-времени, - говорит Кэрролл, написавший книгу From Eternity to Here: The Quest for the Ultimate Theory of Time (Из бесконечности сюда. Поиски конечной теории времени). - В этой ситуации мы еще не знаем всех нужных законов физики, поэтому есть смысл обратиться к абстрактному уровню, и здесь, как мне кажется, нам поможет этот квантово-механический подход».

Спустя двадцать шесть лет после провала грандиозной идеи Ллойда о стреле времени он с удовольствием наблюдает за ее возрождением и пытается применить идеи последней работы к парадоксу информации, попадающей в черную дыру. «Думаю, сейчас все же заговорят о том, что в этой идее есть физика», - заявляет он.

А философия и подавно.

По мнению ученых, наша способность помнить прошлое, но не будущее, что является сбивающим с толку проявлением стрелы времени, также может рассматриваться как возрастание корреляций между взаимодействующими частицами. Когда читаешь записку на листе бумаги, мозг коррелирует с информацией через фотоны, которые попадают в ваши глаза. Только с этого момента вы можете запомнить, что написано на бумаге. Как отмечает Ллойд, «настоящее можно охарактеризовать как процесс установления корреляций с нашим окружением».

Фоном для устойчивого роста переплетений во всей вселенной является, конечно, само время. Физики подчеркивают, что несмотря на большие успехи в понимании того, как происходят изменения во времени, они ни на шаг не приблизились к пониманию природы самого времени или того, почему оно отличается от трех других измерений пространства (в концептуальном плане и в уравнениях квантовой механики). Попеску называет эту загадку «одним из величайших неизвестных в физике».

«Мы можем обсуждать то, что час назад наш мозг был в состоянии, которое коррелировало с меньшим числом вещей, - говорит он. - Но наше восприятие того, что время идет - это совсем другое дело. Скорее всего, нам понадобится новая революция в физике, которая расскажет об этом».

Майкл КРАЙТОН

СТРЕЛА ВРЕМЕНИ

Это вымышленная история. Сюжет в целом, равно как события, описанные в романе, его действующие лица и места действия являются порождением фантазии автора или же используются условно. Любое возможное совпадение с реально существующими людьми, компаниями или событиями, имевшими место в реальности, является случайным.

Посвящается Тэйлору

Все великие империи будущего будут империями духа.

Уинстон Черчилль, 1953 г.

Если вы не знаете истории, то не знаете ничего.

Эдвард Джонстон, 1990 г.

Меня не интересует будущее. Я интересуюсь будущим будущего.

Роберт Дониджер, 1996 г.

ВВЕДЕНИЕ

Наука в конце столетия

Сто лет назад, на исходе девятнадцатого века, ученые всего мира испытывали чувство глубокого удовлетворения от сознания того, что им удалось создать исчерпывающую картину физического мира. Как выразился физик Алистер Рей: «К концу девятнадцатого столетия казалось, что известны уже все основные фундаментальные принципы, управляющие поведением физической вселенной» [Алистер А. М. Рей. Квантовая физика: иллюзия или реальность? - Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1994. См. также: Фейнман Ричард. Свойства физического закона. - Cambridge, Mass: MIT Press, 1965. Также: Рей. Квантовая механика. - Bristol, Eng.: Hilger, 1986. - Прим. автора.]. Действительно, многие ученые утверждали, что изучение физики почти закончено и в ней больше не может быть сделано никаких крупных открытий; осталось лишь уточнять детали и вносить в картину завершающие штрихи.

Но вторая половина заключительного десятилетия явила свету несколько прелюбопытнейших сюрпризов. Рентген открыл лучи, проникавшие сквозь человеческую плоть. Поскольку их природу не удалось объяснить, он назвал их Х-лучами. Два месяца спустя Анри Беккерель случайно обнаружил, что кусок урановой руды испускает некое излучение, засвечивающее фотографические пластинки. А в 1897 году был открыт электрон - носитель электричества.

И все же физики сохраняли спокойствие, уверенные в том, что существующая теория уже в ближайшее время найдет объяснение для всех этих аномалий. Никто не решился бы предсказать тогда, что не далее чем через какие-нибудь пять лет их самодовольное представление о мире самым бесстыдным образом претерпит головокружительное изменение, в результате коего возникнет совершенно новая концепция вселенной и появятся ни на что не похожие технологии, благодаря которым повседневная жизнь на протяжении двадцатого столетия будет меняться самым невообразимым образом.

Если бы вы в 1899 году решились сказать какому-нибудь физику, что спустя сто лет можно будет при помощи висящих в небесах спутников Земли передать в каждый дом движущиеся изображения; что бомбы невообразимой мощности станут угрожать существованию всего человеческого рода; что антибиотики помогут преодолеть инфекционные заболевания, но болезни перейдут в контрнаступление; что женщины получат избирательное право и пилюли для контроля рождаемости; что самолеты, способные взлетать и приземляться без помощи человека, будут ежечасно поднимать в воздух миллионы людей; что можно будет пересечь Атлантику со скоростью две тысячи миль в час; что люди совершат путешествие на Луну, а потом утратят к ней интерес; что в микроскопы можно будет разглядеть отдельные атомы; что люди станут носить с собой телефоны весом в несколько унций [Унция - 28,35 г (прим. перев.)] и разговаривать со всем миром без проводов и что большая часть этих чудес станет возможной благодаря устройствам размером с почтовую марку, построенным на основе новой теории, именуемой квантовой механикой, - если бы вы сказали все это, то выслушавший подобные бредни физик почти наверняка объявил бы вас сумасшедшим.

Почти ни одно из этих явлений не могло быть предсказано в 1899 году, потому что общепризнанная в то время научная теория утверждала, что подобное невозможно. А для тех немногочисленных явлений, которые невозможными не считались, таких, например, как самолет, нельзя было предположить массового применения. Нетрудно представить себе один самолет, но десять тысяч самолетов, одновременно находящихся в воздухе, не могло бы себе позволить никакое воображение.

Так что можно с полным основанием утверждать, что на пороге двадцатого столетия даже наиболее информированные ученые не имели ни малейшего понятия о том, что ожидает человечество впереди.

* * *

Сейчас, когда мы стоим на пороге двадцать первого века, ситуация странным образом повторяется. Физики опять полагают, что физический мир получил исчерпывающее объяснение и в ближайшем будущем не может быть никаких революций. Наученные прошлой историей, они больше не выражают это мнение публично, но все равно думают имен" но так. Некоторые знатоки пошли еще дальше и принялись доказывать, что наука - как отрасль человеческой деятельности - выполнила свою функцию и ей больше нечего открывать. [Хорган Джон. Конец науки. - New York: Addison-Wesley, 1996. См. также: Стент Гюнтер. Парадоксы прогресса. - New York: U.H. Freeman, 1978. - Прим. автора.] Но подобно тому, как в последние годы девятнадцатого столетия появились намеки на то, чего можно ожидать впереди, так и на исходе двадцатого века можно заметить кое-какие указания на возможные серьезные перемены в будущем. Одно из наиболее важных - это интерес к так называемой «квантовой технологии». Он проявляется в том, что на множестве различных направлений ведется усиленная работа по созданию новой технологии, использующей фундаментальные свойства субатомной структуры и обещающей в корне изменить наши представления о соотношении возможного и невозможного.

Квантовая технология решительно опровергает соображения здравого смысла по поводу того, как функционирует этот мир. Она предсказывает появление мира, где компьютеры не надо включать. Где предметы можно обнаружить, не глядя на них. Где невообразимо мощный компьютер может быть построен из одной-единственной молекулы. Где информация немедленно передается из одной точки в другую безо всяких проводов или сетей. Где для исследования отдаленных объектов не требуется контакта с ними. Где компьютеры проводят свои вычисления на просторах других вселенных. Где телепортация - «Передай меня по лучу, Скотти» - является самым обыденным явлением и находит многообразное применение.

В 90-е годы исследования в области квантовой технологии начали приносить результаты. В 1995-м квантовые сверхзащищенные сообщения были переданы на расстояние восьми миль, а это позволяет предположить, что в наступающем столетии будет построен квантовый Интернет. В Лос-Аламосе физики измерили толщину человеческого волоса при помощи излучения лазера, которое на самом деле не направляли на волос, но только могли направить. Этот невероятный «противофактический» результат обозначил возникновение новой области внеконтактного исследования, которое было названо «обнаружением вслепую».

А в 1998 году в трех лабораториях, находившихся в разных концах мира - Инсбруке, Риме и Калифорнийском технологическом институте, - демонстрировался эксперимент по квантовой телепортации [Боумеестер Дик и др. Экспериментальная квантовая телепортация. - Nature 390 (11 Dec. 1997): 575-9. - Прим. автора.]. Физик Джефф Кимбл, лидер команды КалифорТеха, заявил, что квантовую телепортацию можно использовать для материальных тел: «Квантовое состояние одного предмета может быть транспортировано другому предмету… Мы считаем, что знаем, как это сделать» [Фокс Мэгги. Изучение телепортации призраков делает будущее ближе. - Reuters, 22 Oct. 1998. Джеффри Р. Кимбл - см: Фурусава А. и др. Безусловная квантовая телепортация. - Science 282 (23 Oct. 1998). - Прим. автора.]. Кимбл в порядке предположения очень кратко упомянул о том, что они могли бы телепортировать человека, но на сегодня кто-нибудь мог бы реально попробовать проделать это с бактерией.

Эти квантовые курьезы, бросающие вызов логике и здравому смыслу, пока что удостоились весьма небольшого внимания публики, но оно еще усилится. Существуют мнения, согласно которым в первые десятилетия нового века большинство физиков во всем мире будут работать над теми или иными аспектами квантовой технологии [Уильямс Колин П. и Клеаруотер Скотт X. Исследования в области квантовых вычислительных приборов. New York: Springer-Verlag, 1998. См. также: Милберн Джерард Дж. Машины Шредингера. - New York: W. H. Freeman, 1997; Процессор Фейнмана - Reading Mass.: Perseus, 1998.].

* * *

И поэтому неудивительно, что к середине 90-х годов несколько корпораций предприняли исследования в области квантовой физики. В 1991-м была основана компания «Квантовые приборы Фуджицу». В 1993-м группу квантовых исследований под руководством Чарльза Беннетта сформировала «Ай-Би-Эм» [Беннетт Ч.Х. и др. Телепортация неизвестного квантового состояния по дуальным классическим каналам и каналам Эйнштейна-Подольски-Розена. - Physical Review Letters 70 (1993): 1895. - Прим. автора.]. Их примеру последовали такие компании, как «Эй-Ти-Ти» и другие, например, университет КалифорТех, правительственные организации наподобие Лос-Аламоса и исследовательский центр расположенной в Нью-Мексико корпорации под названием «Эм-Тэ-Ка». Находящийся всего лишь в часе езды от Лос-Аламоса центр МТК в первой половине десятилетия смог добиться замечательных успехов. Действительно, теперь стало ясно, что МТК оказалась первой компанией, которой в 1998 году удалось найти практическое применение для передовой квантовой технологии.

Если оглянуться назад, то станет видно, что МТК смогла захватить лидерство в драматической борьбе за новую технологию благодаря сложившейся комбинации специфических обстоятельств и значительной доли везения. Хотя компания неизменно заявляла, что использование ее открытий абсолютно безопасно, так называемая «корректировочная» экспедиция смогла со всей очевидностью показать, что опасность существует. Два человека погибли, один исчез, а еще несколько перенесли серьезные заболевания. Можно со всей определенностью утверждать, что для молодых аспирантов, участвовавших в экспедиции, эта новая квантовая технология, предвестница двадцать первого века, оказалась вовсе не безопасной.

* * *

Типичный эпизод из истории «частных» войн произошел в 1357 году. Сэр Оливер де Ванн, благородный и достойный английский рыцарь, захватил города Кастельгард и Ла-Рок, стоявшие на реке Дордонь. По общему мнению, этот самозваный владетель правил воистину справедливо и был любим людьми. В апреле земли сэра Оливера были захвачены буйной ордой из двух тысяч бригандов, рыцарей-грабителей под командованием Арно де Серволя, лишенного духовного сана монаха, носившего прозвище Архипастырь. Спалив дотла Кастельгард, Серволь снес близлежащий монастырь Сен-Мер, убил всех монахов и разрушил знаменитую водяную мельницу на Дордони. Затем Серволь погнался за сэром Оливером к крепости Ла-Рок, где произошло ужасное сражение.

Оливер умело и доблестно защищал свой замок. Современные источники относят эффективность действий Оливера на счет его военного советника Эдуарда де Джонса. Об этом человеке мало что известно доподлинно; зато его биография окружена легендами в духе Мерлина, так, например, считалось, что он мог исчезнуть во вспышке света. Летописец Одрейм утверждает, что Джонс прибыл из Оксфорда, но другие источники считают его миланцем. Поскольку он путешествовал с группой молодых помощников, то, вероятнее всего, Джонс являлся странствующим мудрецом, нанимавшимся к тем, кто оплачивал его услуги. Он был искушен в использовании пороха и артиллерии - новых для того времени технологий…

В конце концов Оливер все же потерял свой неприступный замок: некий шпион открыл вход, позволив солдатам Архипастыря войти в твердыню. Такие предательства были типичны для сложных интриг тех времен.

Из книги «Столетняя война во Франции» М. Д. Бэйкса, 1996 г

Никто из тех, кого квантовая теория не потрясает до глубины души, не понимает ее.

Нильс Бор, 1927г.

Квантовую теорию не понимает никто.

Ричард Фейнман, 1967г.

Не нужно было пытаться срезать дорогу.

Дэн Бэйкер вздрогнул, когда его новенький седан «Мерседес S500» подпрыгнул на грунтовой дороге, уходившей в глубь резервации индейцев-навахо в Северной Аризоне. Окружающий пейзаж приобретал все больше черт пустыни: вдали на востоке краснели месас , на запад, сколько хватало глаз, простиралась плоская выжженная равнина. Получасом ранее они миновали деревню - пыльные дома, церковь и маленькая школа, прижавшиеся к голой скале, - но с тех пор не видели вообще ничего. Только безжизненную красную пустыню. В течение часа они не встретили ни одного автомобиля. Наступил полдень, и солнце взирало на них прямо из зенита. Бэйкер, сорокалетний подрядчик-строитель из Финикса, начал ощущать себя неуютно. Тем более что его жена, архитектор, была одной из тех артистических натур, которые никогда не думают о таких прозаических вещах, как бензин и вода. Бак его автомобиля был наполовину пуст. А мотор понемногу начал перегреваться.

Лиз, - обратился он к жене, - ты уверена, что мы едем правильно?

Сидевшая рядом с ним жена водила пальцем по карте, прослеживая маршрут.

Это должна быть та самая дорога, - ответила она. - В путеводителе сказано, что нужно проехать четыре мили после поворота на Корасoн-каньон.

Но мы проехали Корасон-каньон двадцать минут назад. Мы, вероятно, не заметили его и проскочили мимо.

Как мы могли не заметить здание фактории? - осведомилась жена.

Не знаю. - Бэйкер не отрывал взгляда от дороги. - Но здесь нет ничего. Ты уверена, что действительно хочешь попасть туда? Я имею в виду, что мы можем найти знаменитые ковры навахо в Сидоне. В Сидоне продаются любые ковры.

В Сидоне нет подлинных изделий, - фыркнула она.

Конечно же, они подлинные, дорогая. Ковер это и есть ковер.

Плетеный.

Ладно, - вздохнул он, - плетеный.

А это не одно и то же, - продолжала Лиз. - Магазины Сидоны набиты барахлом для туристов, и ковры там акриловые, а не шерстяные. Я хочу настоящий плетеный ковер, а они продают их только в резервации. А может быть, в фактории найдется старый «сэндпейнтинг» из тех, которые начиная с двадцатых годов плетет Хостин Клах. И я хочу его.

Хорошо, Лиз. - Бэйкер вообще не мог понять, зачем им еще один плетеный ковер работы навахо У них и так уже было две дюжины. Лиз разложила их по всему дому. И еще несколько штук спрятала в шкафах.

Дальше они ехали в молчании. Дорогу впереди покрывала мерцающая горячая дымка, из-за которой казалось, что машина вот-вот нырнет в серебряное озеро. А еще на дороге и вдоль нее появлялись миражи, изображавшие здания или людей, но они неизменно исчезали, стоило подъехать поближе.

Дэн Бэйкер снова вздохнул.

Наверно, мы все-таки проскочили мимо.

Давай проедем еще несколько миль, - предложила она.

Сколько конкретно?

Не знаю Еще несколько.

Сколько, Лиз? Давай решим, насколько далеко мы зайдем в поисках этой штуки.

Еще десять минут, - предложила она.

Ладно, - согласился Дэн, - десять минут.

Он взглянул на указатель топлива, и в это мгновение Лиз резким движением закрыла рот рукой и воскликнула:

Бэйкер вновь уставился на дорогу. Как раз вовремя, чтобы увидеть промелькнувшую фигуру - человек в коричневому обочины - и услышать громкий удар с той же стороны.

О боже! - воскликнула она. - Мы сшибли его!

Мы сшибли этого парня.

Ничего подобного. Мы наскочили на выбоину.

В зеркале заднего вида Бэйкер видел, что человек все так же стоит на обочине. Но автомобиль двигался дальше, и фигура в коричневом быстро тонула в облаке пыли.

Мы не могли сбить его, - сказал Бэйкер. - Он все еще стоит.

Дэн. Мы задели его. Я видела это собственными глазами.

Я так не думаю, дорогая.

Бэйкер снова взглянул в зеркало заднего вида. Но теперь в нем не было видно ничего, кроме облака пыли позади автомобиля.

Будет лучше, если мы вернемся, - сказала жена.

Бэйкер был почти уверен в том, что его жена ошибается и они не задели человека, стоявшего около дороги. Но если они все же зацепили его, - пусть он даже получил самую легкую травму: ушиб головы или царапину, - это будет означать очень серьезную задержку в их поездке. Они, конечно, не смогут дотемна добраться до Финикса. Любой, кто мог встретиться в этих местах, без всякого сомнения, был индейцем-навахо, а они должны были доставить его в больницу или по крайней мере в ближайший крупный город. Это был Галлап, куда они совершенно не намеревались ехать…

Мне казалось, что ты хочешь вернуться.

Тогда давай вернемся.

Я просто не хочу никаких проблем, Лиз.

Дэн, я не верю тебе.

Он вздохнул и затормозил.

Ладно, я разворачиваюсь. Разворачиваюсь.

Он осторожно, стараясь не попасть в красный песок по сторонам дороги, где можно было бы застрять, развернул машину и направился обратно по той самой дороге, по которой они приехали сюда.

О, Иисусе.

Бэйкер резко нажал на тормоз и выскочил в облако пыли, поднятое его собственным автомобилем. От жары, почти физически ударившей ему в лицо и моментально забравшейся под одежду, он задохнулся. "Должно быть, все 120 градусов [Примерно 49 °С]", - подумал он.

Когда пыль улеглась, он разглядел лежавшего на обочине человека. Тот пытался приподняться, опираясь на локоть. Парню, если его можно так назвать, было лет семьдесят, он был бородатым, имел заметную лысину и весь дрожал. Кожа у него была бледной, и он совсем не походил на навахо. Коричневая одежда смахивала на длинный халат. «Может быть, он священник», - подумал Бэйкер.

С вами все в порядке? - спросил Бэйкер, помогая человеку принять сидячее положение на пыльной дороге.

Старик закашлялся.

Да, со мной все нормально.

Вы не хотите подняться? - Бэйкер испытывал большое облегчение, так как не видел у старика никаких следов крови.

Подождите минуту.

Бэйкер осмотрелся.

Где ваш автомобиль? - поинтересовался он.

Человек снова закашлялся. С трудом подняв голову на слабой шее, он окинул взглядом пыльную проселочную дорогу.

Дэн, мне кажется, что он травмирован, - сказала Лиз из автомобиля.

Похоже, - согласился Бэйкер.

Старикан вроде бы совершенно ничего не соображал. Бэйкер снова огляделся кругом: со всех сторон простиралась плоская пустыня, сливавшаяся на недалеком горизонте с мерцающим туманом.

Никакого автомобиля. Ничего.

Интересно, как он сюда попал? - проговорил вслух Бэйкер.

Вот что, - заявила Лиз, - мы должны отвезти его в больницу.

Бэйкер подхватил незнакомца под мышки и помог ему подняться на ноги. Одежда человека была тяжелой, сделанной из какого-то материала, напоминавшего войлок, но старик не потел от жары. Больше того, его тело показалось при прикосновении прохладным, почти холодным.

Пока они пересекали дорогу, старикан тяжело навалился на Бэйкера. Лиз открыла заднюю дверцу.

Я могу идти, - с трудом выговорил старик, - могу говорить.

Вот и прекрасно, - похвалил Бэйкер, помогая ему устроиться на заднем сиденье.

Человек лег на кожаное сиденье, скорчившись в позе эмбриона. Под своим халатом он носил обычную одежду: джинсы, клетчатую рубашку. Дверь за собой он закрыл, и Лиз вернулась на переднее сиденье. Бэйкер растерянно топтался около машины на жаре. Каким образом старикан мог оказаться здесь в полном одиночестве? Как он мог не вспотеть в своем одеянии?

Можно было подумать, что он только что вышел из автомобиля.

«Возможно, он сидел за рулем, - подумал Бэйкер. - Возможно, он заснул. Возможно, его автомобиль сбился с дороги и попал в аварию. Возможно, в автомобиле находился кто-то еще, и этот кто-то угнал машину…»

Он услышал, что старикан бормочет:

Оставить и взвесить. Потом вернуться, сразу же разобраться, как…

Бэйкер пересек дорогу, чтобы взглянуть на то место, где недавно находился странный человек. Он переступил через очень большую выбоину, подумал было, что ее стоит показать жене, но потом решил не делать этого.

Рядом с дорогой он не увидел никаких следов шин, зато ясно разглядел отчетливые следы старика на песке. Следы уходили от дороги в пустыню. На расстоянии примерно тридцать ярдов Бэйкер заметил сухое русло, небольшой овраг, уходивший вдаль. Следы, казалось, шли оттуда.

Он пошел по следам до оврага, постоял на краю и заглянул вниз. Там не было никакого автомобиля. Он увидел только змею, скользившую меж камней подальше от него, и содрогнулся.

В нескольких футах от его ног, внизу, на солнце ярко сверкнуло что-то белое. Бэйкер, старательно балансируя на каменистом склоне, спустился, чтобы взглянуть вблизи. Предмет оказался кусочком белой керамики, размером примерно с квадратный дюйм, похожим на электрический изолятор. Бэйкер поднял его и с удивлением обнаружил, что квадратик оказался прохладным на ощупь. Вероятно, это был один из тех новых материалов, которые не поглощают тепла.