Семь этюдов по физике - Карло Ровелли

Теплота черных дыр – словно Розеттский камень физики с надписью на смеси трех языков: квантового, гравитационного и термодинамического. С надписью, все еще ожидающей расшифровки, чтобы пролить свет на настоящую природу времени.

Совершив такое большое путешествие, от глубокой структуры пространства до границ познанного космоса, прежде чем завершить эту серию этюдов, я хотел бы вернуться к нам самим.

Какая роль отведена нам как человеческим существам, воспринимающим, смеющимся и плачущим, принимающим решения, в этой грандиозной фреске мира, какой ее изображает современная физика? Если мир – это мельтешение эфемерных квантов пространства и материи, громадная мозаика из пространства и элементарных частиц, тогда что же мы сами такое? Мы тоже состоим только из квантов и частиц? Если так, то откуда же берется наше ощущение индивидуального существования и уникальности личности, которое все мы можем засвидетельствовать? И что такое тогда наши ценности, наши мечты, эмоции, индивидуальное знание? Кто мы в этом бескрайнем и сияющем мире?

Мне и в голову не пришло бы всерьез пытаться ответить на подобный вопрос на этих скромных страницах. Он непрост. В общей картине современной науки есть много частей, которых мы не понимаем, и одна из частей, понимаемых нами хуже всего, – мы сами. Но избегать этого вопроса или игнорировать его, я думаю, значило бы упускать нечто существенное. Я задался целью показать, как выглядит мир в свете науки, и мы тоже часть этого мира.

Мы, люди, – прежде всего субъекты, наблюдающие мир, коллективные создатели фотоснимка реальности, который я попытался воспроизвести. Мы узлы в сети обменов (и пример тому – эта самая книга), при которых передаем изображения, инструменты, информацию и знание.

Но мы также неотъемлемая составная часть воспринимаемого нами мира, мы не внешние наблюдатели. Мы располагаемся внутри этого мира. Мы видим его из середины, изнутри. Мы сделаны из тех же атомов и тех же световых сигналов, которыми обмениваются сосны в горах и звезды в галактиках.

Когда у нас прибавилось знания, мы поняли, что наше существование – лишь часть Вселенной, к тому же небольшая.

Это становилось все очевиднее век за веком, но особенно – в последнее столетие. Мы верили, что живем на планете, располагающейся в центре Вселенной, но это не так. Мы думали, что существуем как уникальные создания, как раса, отличная от царств растений и животных, – и узнали, что мы потомки тех же родителей, что и все живое вокруг нас. У нас есть общие предки с бабочками и лиственницами. Мы словно единственный ребенок в семье, обнаруживающий по мере взросления, что мир не крутится вокруг него одного, как он думал в детстве. Он должен научиться быть одним из всех. Отражаясь в других людях, и в других вещах, мы познаем, кто мы есть.

В период немецкого идеализма Шеллингу позволительно было думать, что человечество – венец природы, наивысшая точка, в которой реальность становится сознающей сама себя. Сегодня, с позиции современного знания о мире природы, эта идея вызывает улыбку. Если мы и особенные, то только в том смысле, в каком каждый из нас ощущает себя особенным – как каждая мать для своего ребенка. А вовсе не для природы в целом.

В бескрайнем океане галактик и звезд мы находимся в дальнем уголке. В бесконечном орнаменте форм, составляющих реальность, мы всего-навсего завиток среди бесчисленных подобных завитков.

Образы Вселенной, которые мы строим, живут внутри нас, в пространстве наших мыслей. Между этими образами, между тем, что мы способны воссоздать и понять своими ограниченными средствами, и реальностью, часть которой мы сами, стоят бессчетные фильтры: наше неведение, ограниченность наших чувств и разума. Те же самые обстоятельства, которыми наша природа как субъектов, и особенных субъектов, обманывает опыт.

Как бы то ни было, эти обстоятельства не универсальны, как полагал Кант, делая вывод (очевидно ошибочный), что природа евклидова пространства и даже ньютоновской механики должна быть, следовательно, верна априори. Эти обстоятельства апостериорны по отношению к эволюции психики нашего вида и непрерывно изменяются. Мы не просто учимся, мы еще учимся постепенно менять свою систему понятий и приспосабливать ее к новому знанию. И что мы учимся признавать, пусть медленно и неуверенно, так это природу реального мира, часть которого – мы сами. Образы Вселенной, которые мы строим, живут внутри нас, в концептуальном пространстве, но они также более или менее хорошо описывают реальный мир, которому мы принадлежим. Мы следуем зацепкам, чтобы лучше описать этот мир.

Когда мы говорим о Большом взрыве или о структуре пространства, мы не продолжаем выдуманные, невероятные истории, которые люди рассказывали в темноте у костров сотни тысяч лет. Это продолжение чего-то иного: взгляд тех же людей в первом свете дня на следы, оставленные антилопой в пыли саванны, – людей, которые внимательно изучают и считывают детали реальности, ища какие-то намеки на то, чего не видно напрямую. Мы сознаем, что всегда можем ошибиться, и потому готовы в любой момент сменить направление, если появится новый след, но мы знаем также, что если хорошо постараемся, то справимся и найдем то, что ищем. Такова природа науки.

Противоречие между этими двумя различными видами человеческой деятельности – выдумывать истории и идти по следам, ища что-то, – источник непонимания науки и недоверия к ней, демонстрируемых значительной частью нашей современной культуры. Различие между ними тонкое: антилопа, скачущая на рассвете, не так уж далеко отстоит от божества из ночной сказки, явившегося в виде антилопы.

Граница проницаема. Мифы питают науку, а наука питает мифы. Но ценность знания остается. Если найдем антилопу – сможем поесть.

Наше знание последовательно отражает мир. И делает это в целом хорошо, но оно отражает мир, который мы сами населяем. Это сообщение с миром не отличает нас от остальной природы. Все объекты постоянно взаимодействуют друг с другом, и при этом каждый имеет перед собой следы того, с чем он взаимодействовал: и в этом смысле все объекты непрерывно обмениваются информацией друг о друге.

Информация, которой обладает одна физическая система о другой, не имеет в себе ничего сознательного или субъективного: это лишь связь, которую физика устанавливает между состоянием одного объекта и состоянием другого. Дождевая капля несет информацию о наличии в небе тучи; солнечный луч – о цвете вещества, от которого он пришел; часы – о времени дня; ветер – о приближающейся буре; простудный вирус – о восприимчивости моего носа; ДНК в наших клетках содержит всю наследственную информацию (которая делает меня похожим на моих родителей); а мой мозг полон информацией, накопленной опытом. Первичный материал наших мыслей – огромный массив данных, накапливаемых, передаваемых и непрерывно обрабатываемых.

Даже термостат в моей системе отопления «чувствует» и «знает» температуру воздуха в моем доме, имеет о ней сведения и выключается, когда становится достаточно тепло. Так в чем же тогда разница между «чувствованием» и «знанием» моего термостата – понимающего, что уже тепло, и свободно решающего, выключать ли отопление, – и моим собственным «чувствованием» и «знанием», что я существую? Как непрерывный обмен информацией в природе может порождать нас и наши мысли?