Фритьоф Капра

Дао физики

Исследование параллелей между современной физикой и восточной философией

Я посвящаю эту книгу

Али Акбару Хану

Карлосу Кастанеде

Джеффри Чу

Джону Колтрейну

Вернеру Гейзенбергу

Кришнамурти

Лю Сюци

Фирозу Мехте

Джерри Шеско

Бобби Смиту

Марии Тойфенбах

Алану Уоттсу

за помощь в поисках моего пути.

И Жаклин, которая бoльшую часть времени шла со мной рука об руку

Многие верят: если человек думает об окружающем мире, то лучших результатов достигает, когда рассматривает его с позиций двух наук одновременно. Последние могут происходить из разных эпох, принадлежать разным религиозным и культурным традициям и областям. И если они пересекаются, то имеют так много общего, что взаимодействуют по-настоящему. И тогда от них можно ожидать новых и захватывающих результатов.

ВЕРНЕР ГЕЙЗЕНБЕРГ[1]

Эту книгу хорошо дополняют:

Глазами физика

Уолтер Левин

Сейчас

Ричард Мюллер

Почему E=mc^2?

Брайан Кокс, Джефф Форшоу

Удовольствие от x

Стивен Строгац

13,8. В поисках истинного возраста Вселенной и теории всего

Джон Гриббин

Информация от издательства

Научный редактор Игорь Красиков

Издано с разрешения автора и David Higham Associates working in conjunction with The Van Lear Agency LLC c/o Agentstvo Van Lear LLC

Капра, Фритьоф

Дао физики. Исследование параллелей между современной физикой и восточной философией / Фритьоф Капра; пер. с англ. М. Попова; [науч. ред. И. Красиков]. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2017.

ISBN 978-5-00100-814-9

Культовая книга о параллелях между физикой и восточной философий. За 30 лет она распространилась по миру миллионными тиражами, была переведена практически на все европейские и азиатские языки, а в начале 1990-х годов нашла своего массового читателя в России.

Книга будет полезна физикам, интересующимся восточной философией, лирикам, интересующимся физикой, всем, кто любит искать взаимосвязи между явлениями и интересуется устройством мира.

Все права защищены. Никакая часть настоящего издания ни в каких целях не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, будь то электронные или механические, включая фотокопирование и запись на магнитный носитель, если на это нет письменного разрешения издателя.

© Fritjof Capra, 1975, 1983, 1991

© Перевод на русский язык, издание на русском языке, оформление. ООО «Манн, Иванов и Фербер», 2017

Предисловие

Пять лет назад я испытал незабываемое ощущение и тут же решил написать эту книгу. Летом я сидел на берегу океана и прислушивался к своему дыханию, любуясь, как волны набегают на берег. Вдруг мне представилось, что всё окружающее участвует в грандиозном космическом танце. Я знал, что песок, камни, вода и воздух состоят из двигающихся молекул и атомов, а последние — из частиц, при взаимодействии которых появляются и исчезают другие. Я знал, что атмосферу Земли бомбардируют потоки космических лучей — частиц с высокой энергией, постоянно сталкивающихся при прохождении через атмосферу. Всё это было известно мне благодаря исследованиям в области физики высоких энергий, но до того момента я воспринимал эти явления только в виде графиков, диаграмм и уравнений. Тогда, на берегу океана, в моем сознании всплыли ранее приобретенные знания; я «увидел» каскады энергии, исходящей из открытого космоса, в которых ритмически возникали и исчезали частицы. Я «увидел», как атомы химических веществ и моего тела участвуют в космическом энергетическом танце. Я почувствовал его ритм и «услышал» звучание, и в тот момент я понял, что это танец Шивы — Короля Танца, почитаемого индуистами.

Я долго изучал теоретическую физику и несколько лет занимался исследованиями. А еще я увлекся восточным мистицизмом и вскоре стал находить параллели между религиозными учениями и современной физикой. Особенно заинтересовали меня загадочные положения дзен-буддизма, которые вызвали у меня ассоциации с парадоксами квантовой теории. Но сначала объединение этих двух направлений оставалось для меня игрой. Мне всегда было сложно преодолевать грань между рациональным, аналитическим мышлением и медитативным опытом мистических откровений.

В начале пути мне помогли «расширяющие сознание вещества», благодаря которым я узнал, как выглядит поток сознания, как приходят духовные прозрения, без усилий с нашей стороны поднимаясь из глубин сознания. Я помню первое свое ощущение такого рода. Многие годы я мыслил только аналитически, и это чувство так потрясло меня, что я, разрыдавшись, в духе Кастанеды изливал потоки своих переживаний на бумаге.

Позже мне пришло видение Танца Шивы, которое я попытался запечатлеть на фото. Оно возвращалось, помогая мне осознать, что современная физика рождает последовательный взгляд на мир, гармонирующий с древней восточной мудростью. Несколько лет я вел записи и, прежде чем собрать все свои впечатления в этой книге, создал несколько статей о выявленных мною параллелях. Эта книга адресована читателям, интересующимся восточными мистическими учениями и не обязательно разбирающимся в физике. Я старался описывать понятия и теории современной науки, не применяя математического языка и специальных терминов, хотя, возможно, некоторые фрагменты неспециалисту при первом прочтении покажутся сложными. Все научные термины поясняются.

Надеюсь, что среди моих читателей будут и физики, интересующиеся философскими аспектами науки и до сих пор не знакомые с восточной мудростью. Они найдут здесь последовательное и стройное философское обоснование передовых теорий о строении физического мира.

Читатель, возможно, увидит неравномерность в описании религиозных идей и физических теорий. Не исключено, что он станет лучше разбираться в физике, но не в восточной философии. Это неизбежно: мистицизм — ощущения и эмоциональный опыт, которые нельзя вынести из книг. Глубокое понимание религиозной традиции возможно только тогда, когда человек решит погрузиться в нее. Надеюсь, моя книга убедит читателей, что это очень приятно.

Пока я писал эту книгу, я и сам стал лучше разбираться в восточной философии. Этим я обязан двум людям, родившимся на Востоке: Фирозу Мехте, который помог мне понять многие аспекты индуизма, и моему учителю тайцзи Лю Сюци, который познакомил меня с даосской традицией. Сложно перечислить всех ученых, студентов, деятелей искусства и просто друзей, беседы с которыми дали мне возможность сформулировать свои идеи в оживленных дискуссиях. Я особенно признателен Грэму Александру, Джонатану Эшмору, Стрэтфорду Калдэкотту, Лин Гэмблз, Соне Ньюбай, Рэю Риверсу, Джоэль Шерк, Джорджу Сударшану и, конечно, Райану Томасу. Благодарю миссис Паули Бауэр-Иннхоф за щедрую финансовую поддержку в моменты, когда она была особенно необходима.

Лондон, декабрь 1974 г.

Фритьоф Капра

Предисловие ко второму изданию

Эта книга была впервые опубликована в 1974 г., а задумана — и того раньше. Поэтому уместно рассказать читателям, что произошло почти за десяток лет: с книгой, физикой и мной самим.

Когда я нашел параллели между мировоззрениями физиков и мистиков, которые ученые обнаруживали и ранее, но никогда тщательно не исследовали, я был уверен, что открываю вполне очевидные вещи, которые вскоре будут понятны каждому. Порой мне даже казалось, что книгу писал не я: будто кто-то водил моей рукой. И моя книга была встречена с энтузиазмом и в Великобритании, и в США. Хотя ее рекламный бюджет был более чем скромным, сведения о ней распространились из уст в уста, и она за несколько лет была переведена на десятки иностранных языков.

Реакция ученых, как и следовало ожидать, была осторожной. Но и у них растет интерес к расширенному пониманию достижений физики XX в. Неудивительно их нежелание признать совпадения мистических представлений о мироздании с их теориями. Мистицизм, по крайней мере на Западе, всегда ошибочно ассоциировался с чем-то таинственным и крайне ненаучным. К счастью, ситуация постепенно меняется. Многие интересуются восточной философией, а медитация перестала быть объектом насмешек и подозрений. Ученые тоже начали воспринимать мистицизм всерьез.

Успех «Дао физики» серьезно изменил мою жизнь. Я много ездил с лекциями, выступая перед учеными и людьми самых разных профессий и достатка и обсуждая с ними достижения «новой физики». Это помогло мне намного лучше понять причины того, почему в середине XX в. на Западе усилился интерес к восточным религиозно-мистическим учениям. Я считаю, что это проявление общей тенденции, направленной на преодоление дисбаланса в нашей культуре: мыслях и чувствах, оценках и подходах, общественных и политических структурах. Его можно описать при помощи фундаментальных понятий китайской философии — инь и ян. В американской культуре явное предпочтение отдавалось ценностям и критериям, в которых преобладало мужское начало — ян — и недооценивалась женская сущность — инь. Мы предпочитали самоутверждение общности, анализ — синтезу, рациональное мышление — интуиции, науку — религии, конкуренцию — сотрудничеству, экспансию — сохранению статус-кво и т. д. Односторонность развития общества стала опасной, привела к социальному, экономическому, моральному и духовному кризису.

Но одновременно с этим началось грандиозное движение в умах и сердцах, подтверждающее древний китайский канон о том, что «ян, достигнув пика развития, отступит в пользу инь». В 1960–1970-е возник ряд движений общей направленности. Озабоченность экологическими проблемами, интерес к восточному мистицизму, феминизм, стремление к здоровому образу жизни и развитие медицины — эволюционные тенденции. Это противовес доминированию рационального, мужского начала и попытка восстановить баланс между и мужским и женским. Осознание глубокой взаимосвязи современной физики и восточных религиозно-мистических учений — еще один шаг к выработке нового взгляда на мир, который приведет к серьезному пересмотру всех наших ценностей, представлений и идей. В книге «Поворотный пункт» я исследую разные аспекты и последствия этой трансформации в западной культуре.

Изменения в нашей системе ценностей могут отразиться на многих научных дисциплинах. Это удивит тех, кто верит в абсолютную объективность науки и ее свободу от внутренних предпочтений. Дополнения Гейзенберга к квантовой теории, подробно описанные в этой книге, свидетельствуют, что классические представления об объективности науки устарели. Современная физика бросает вызов этому мифу. Явления окружающего мира тесно связаны с образом мышления ученых: идеями, мыслями, системой ценностей. И теоретические открытия, и практика зависят от человеческого фактора. Система ценностей ученого мало влияет на результаты исследований, но общее направление работы во многом определяется ею. Ученые несут не только интеллектуальную, но и моральную ответственность за свои изыскания.

Поэтому взаимосвязи между физикой и мистицизмом не только интересны, но и очень важны. Они показывают, что достижения физики открыли для исследователей два пути: первый ведет к Будде, второй — к бомбе. И каждый волен выбирать сам. Сложно переоценить значимость пути Будды — «пути с сердцем» — сейчас, когда множество ученых и инженеров работают на военно-промышленный комплекс, растрачивая впустую огромные ресурсы человеческой изобретательности и творческого начала на создание всё более изощренных орудий массового уничтожения. Второе издание книги было дополнено результатами новых исследований в области физики элементарных частиц. Я местами изменил текст, чтобы отразить последние открытия, и добавил новый раздел «Еще раз о новой физике», в котором более подробно описал достижения в области субатомной физики. Мне приятно, что новые открытия не опровергли ни одно из моих утверждений семилетней давности. В первом издании книги я предсказал многие открытия. Это упрочило мою уверенность в том, что мне необходимо было написать эту книгу и что будущие достижения науки только усилят связи между физикой и мистицизмом.

Теперь я чувствую себя гораздо увереннее. Параллели между наукой и восточными мистическими учениями обнаруживаются не только в физике, но и в биологии, психологии и других областях. Изучая взаимосвязи между физикой и этими науками, я обнаружил, что понятия современной физики могут быть перенесены и в другие области в рамках теории систем. Исследование понятия «системы» в биологии, медицине, психологии и общественных науках, которое я предпринял в книге «Поворотный пункт», показало, что теория систем усиливает параллели между современной физикой и восточными учениями. Новые систематические биология и психология и в других аспектах совпадают с мистическими учениями, даже за пределами предмета изучения физики. В книге «Поворотный пункт» рассматриваются наши представления о свободе совести, смерти и жизни, человеческом разуме, сознании и эволюции. Гармония этих воззрений, описанных в рамках теории систем, с идеями восточного мистицизма убедительно показывает, что философия мистических традиций, или «философия вечности», дает самое последовательное философское обоснование современных научных теорий.

Беркли, июнь 1982 г.

Фритьоф Капра

Часть I. Путь физики

Глава 1. Современная физика: путь сердца?

Любой путь — это всего лишь путь, и ничто не помешает воину оставить его, если сделать это велит ему его сердце. Его решение должно быть свободно от страха и честолюбия. На любой путь нужно смотреть прямо и без колебаний. Воин испытывает его столько раз, сколько находит нужным. Затем он задает себе, и только самому себе, один вопрос: имеет ли этот путь сердце?.. Если есть, то это хороший путь; если нет, то от него никакого толку.

КАРЛОС КАСТАНЕДА[2]. УЧЕНИЕ ДОНА ХУАНА

Современная физика серьезно повлияла почти на все стороны жизни человека. Это основа всех естественных наук. Союз естественных и технических наук в корне изменил условия жизни на Земле, породив как положительные, так и отрицательные последствия. Сегодня вряд ли можно найти отрасль промышленности, не использующую достижений атомной физики. И нет нужды говорить о ее огромном влиянии на мировую политику: вспомните ядерное оружие. Но влияние современной физики заметно не только в области техники. Оно затрагивает всю человеческую мысль и общество в целом — в частности, выражается в пересмотре системы наших взглядов на Вселенную и нашего отношения к ней. Изучение атомного и субатомного мира в XX в. показало ограниченность идей классической механики и обусловило необходимость коренного пересмотра многих наших основных концепций. Понятие материи в субатомной физике, например, не похоже на традиционные представления о материальной субстанции в классической физике. То же можно сказать о восприятии пространства, времени, причин и следствий явлений. И эти понятия лежат в основе нашего мировоззрения. После их полного пересмотра, естественно, начало меняться и наше видение мира.

Эти изменения, порожденные современной физикой, в последние десятилетия широко обсуждались физиками и философами. Но ученые редко обращали внимание на то, что все эти перемены приближают нас к восприятию мира, сходному с религиозным мистицизмом Востока. Понятия современной физики зачастую поразительно схожи с идеями философий Дальнего Востока. Это совпадение до сих пор не рассматривалось обстоятельно, но было отмечено некоторыми выдающимися физиками нашего столетия, соприкоснувшимися с восточной культурой во время посещения Индии, Китая и Японии с лекциями. Вот три примера.

Общие законы человеческого познания, проявившиеся и в открытиях атомной физики, не являются чем-то невиданным и абсолютно новым. Они существовали и в нашей культуре, занимая при этом гораздо более значительное и важное место в буддийской и индуистской философиях. То, что происходит сейчас, — подтверждение, продолжение и обновление древней мудрости[3].

Роберт Оппенгеймер

Мы можем найти параллель урокам теории атома в эпистемологических проблемах, с которыми уже сталкивались такие мыслители, как Лао-цзы и Будда, пытаясь осмыслить нашу роль в грандиозном спектакле бытия — роль зрителей и участников одновременно[4].

Нильс Бор

Значительный вклад японских ученых в теоретическую физику, сделанный после Второй мировой войны, может свидетельствовать о некоем сходстве между философией Дальнего Востока и философским содержанием квантовой теории[5].

Вернер Гейзенберг

Цель этой книги — исследование взаимосвязей между понятиями современной физики и основными идеями философии и религий Дальнего Востока. Мы увидим, как два краеугольных камня физики XX в. — квантовая теория и теория относительности — заставляют нас смотреть на мир почти как индуисты, буддисты или даосы. Мы убедимся, что сходство усиливается, когда мы пытаемся объединить две эти теории для описания явлений микроскопического мира: свойств и взаимодействий элементарных частиц, из которых состоит вся материя. Здесь параллели между современной физикой и восточным мистицизмом наиболее поразительны. И часто почти невозможно сказать, кто высказал то или иное утверждение: физики или мистики с Востока.

Под «восточным мистицизмом» я подразумеваю религиозные философии индуизма, буддизма и даосизма. Все они состоят из множества тесно взаимосвязанных духовных учений и систем, но основные их черты схожи. Это мировоззрение можно встретить не только на Востоке, но и во всех мистически ориентированных философских учениях. Основную мысль книги можно в целом изложить так: современная физика предлагает нам тип мировосприятия, который очень близок к мистическим взглядам всех времен и традиций. Мистицизм присутствует во всех религиях и многих школах западной философии. Мы видим сходство с основами современной физики не только в индуистских Ведах, «И цзин» или буддийских сутрах, но и в цитатах Гераклита, суфизме ибн-Араби и учении дона Хуана — мага из племени яки. Разница между мистицизмом Запада и Востока в том, что на Западе такие школы считались маргинальными, за пределами официальной религии, а на Востоке они были основой большинства религиозных и философских систем. Поэтому для простоты я буду говорить в основном о «восточном мировоззрении» и лишь изредка упоминать другие источники.

Если сегодня физика формирует у нас мистическое мировоззрение, то она отчасти возвращается к истокам человеческой мысли, временам, от которых нас отделяют 2500 лет. Интересно проследить эволюцию западной науки по спирали, начиная от мистической философии ранних греков, которая, избрав путь рационализма, в итоге во многом отошла от своих мистических истоков и привела к возникновению мировоззрения, противоречащего восточному. Но в XX в. западная наука преодолела границы своего же мировоззрения и вернулась к учениям восточных и ранних греческих философов; однако теперь она исходит не только из интуиции, но и из результатов точных и сложных экспериментов, строгого и последовательного математического обоснования.

Корни физики, как и всей западной науки, следует искать в начальном периоде греческой философии в VI в. до н. э. — тогда наука, философия и религия были единым целым. Мудрецов ионической Милетской школы не интересовали различия между ними. Они стремились постичь истинную природу, устройство вещей, которую они именовали «физис». Именно от этого греческого слова и происходит термин «физика», первоначальное значение которого — «стремление постичь истинную природу вещей».

Такой же была и цель всех мистиков. Именно поэтому философия Милетской школы имеет сильную мистическую окраску. Позже греки называли философов Милетской школы «гилозоистами», или «признающими материю живой»: те не видели различий между одушевленным и неодушевленным, материей и духом. У них даже не было отдельного слова для обозначения понятия «материя»: они воспринимали все формы сущего как проявления «физиса», наделенные жизнью и душой. Например, Фалес Милетский заявлял, что все вещи наполнены божествами, а Анаксимандр рассматривал Вселенную как организм, наделенный, подобно человеческому организму, дышащему воздухом, космическим дыханием — «пневмой».

Взгляды философов Милетской школы были очень близки к взглядам древних индийских и китайских философов, а в работах Гераклита из Эфеса (544–483 до н. э.) такие параллели еще более очевидны. Гераклит верил в постоянно меняющийся мир, в вечное «становление». Для него всё неподвижное было обманчивым; а первовеществом природы он считал огонь — символ непрерывной изменчивости и текучести. Гераклит учил, что все изменения происходят в результате активных циклических взаимодействий разных пар противоположностей, и рассматривал каждую такую пару как единое целое. Единство, содержащее противоположности, но стоящее над ними, он называл Логосом.

От этой убежденности в единстве всего первой отказалась школа элеатов, которые признавали существование некого Божественного Провидения, стоящего над всеми богами и людьми. Оно изначально отождествлялось с единством Вселенной, а потом — с разумным персонифицированным Божеством, стоящим над миром и управляющим им. Так возникло направление в философии, которое в конце концов отделило материю от духа и породило дуализм, характерный для западной философии.

Решительный шаг в этом направлении сделал Парменид из Элеи, взгляды которого были противоположны взглядам Гераклита. Он назвал свой основной принцип «Бытием» и считал, что он уникален и неизменяем. Он был уверен, что изменения невозможны, и считал воспринимаемые нами перемены ошибками наших ощущений. Эта философия породила учение о неразрушимом веществе — носителе изменяющихся свойств, — ставшее одним из основ западной философии.

В V в. до н. э. греческие мыслители попытались примирить теории Парменида и Гераклита. Чтобы сгладить различия, они выдвинули тезис о том, что Бытие проявляется в определенных неизменных субстанциях, которые, соединяясь и расходясь, рождают все перемены в этом мире. Это привело к возникновению понятия атома — мельчайшей неделимой единицы материи, описанной в философиях Левкиппа и Демокрита. Греческие атомисты провели четкую границу между духом и материей, считая, что последняя состоит из некоторого количества «базовых строительных блоков». Они представлялись абсолютно пассивными и, по сути, неживыми частицами, движущимися в пустоте. Причина их движения не объяснялась, но обычно ассоциировалась со внешними силами, которые были идеальны и отличны от всего материального. В дальнейшем эта дуалистическая картина мира упрочилась в западной философии.

По мере того как всё популярнее становилась идея о разделении духа и материи, философы стали всё больше интересоваться скорее духовным, чем материальным миром, человеческой душой и морально-этическими проблемами. Эти вопросы занимали западных мыслителей более 2000 лет — с начала расцвета греческой науки и культуры в VI–V вв. до н. э. Научные представления древних систематизированы Аристотелем, который создал модель Вселенной, использовавшуюся западной наукой на протяжении 2000 лет. Но сам философ считал, что изучение человеческой души и понимание величия Бога гораздо важнее исследований материального мира. Именно недостаточный интерес к материальному и нерушимое господство христианской церкви, которая поддерживала философию Аристотеля в Средние века, и обусловили тот факт, что аристотелевская модель Вселенной так долго никем не оспаривалась.

Развитие науки на Западе возобновилось в эпоху Возрождения, когда влияние Аристотеля и церкви стало ослабевать и возник интерес к материальному миру. В конце XV в. впервые началось подлинно научное исследование природы: умозрительные гипотезы стали проверяться в рамках серьезных экспериментов. Возрос и интерес к математике; всё это привело к формулировке подлинно научных теорий, основанных на экспериментальных данных и выраженных четким языком. Первым эмпирическое знание и математику объединил Галилео Галилей. Потому он и считается отцом современной науки.

Рождению современного научного знания в XVII в. предшествовало признание полного разграничения материи и духа, изложенное в трудах Рене Декарта. В основе его мировоззрения лежало фундаментальное разделение наших представлений об окружающем мире на две независимые сферы: сферу сознания (res cogitans) и материальную (res extensa). В результате ученые смогли рассматривать материю как нечто неживое и полностью независимое от них, а материальный мир — как огромную, сложную систему, состоящую из множества разных частей. Такое механистическое понимание мира поддерживал и Исаак Ньютон, который построил на его основе свою механику, ставшую фундаментом классической физики. Со второй половины XVII и до конца XIX в. ньютоновская модель Вселенной доминировала в научном мире. В сфере духовной она сосуществовала с представлением о Боге-монархе, управлявшем миром при помощи своих законов. Ученые искали в природе проявления этих законов — неизменных, раз и навсегда данных.

Учение Декарта не только было важно для развития классической физики, но и сильно влияло (и до сих пор влияет) на западную философию. Знаменитое высказывание: «Мыслю, следовательно — существую» (Cogito ergo sum) в западной культуре понималось так: человек отождествляет себя со своим разумом, а не всем организмом как материальной оболочкой. И большинство людей воспринимают себя как отдельное эго, существующее «внутри» их тела. Перед разумом, отделенным от тела, поставили невыполнимую задачу: контролировать функции последнего. Это неизбежно приводит к конфликту между сознанием и подсознательными инстинктами. Каждого можно было разделить на множество составляющих в зависимости от его сферы деятельности, способностей, эмоций, убеждений и т. д., которые находятся в постоянных противоречиях, порождающих метафизические проблемы.

Эта внутренняя разделенность человека отражает наш взгляд на мир как нечто «внешнее», совокупность отдельных вещей и событий. Окружающую действительность мы воспринимаем как состоящую из независимых частей, используемых в интересах разных групп людей. Эти взгляды распространяются и на общество, которое делится на нации, расы, религиозные и политические общности. Убежденность в том, что все эти фрагменты — в нас самих, окружающей среде и обществе — не связаны между собой, становится основной причиной социальных, экологических и культурных кризисов современности. Она привела нас к отчуждению от природы и других людей. Она порождает крайне несправедливое распределение природных богатств, которое становится причиной экономических и политических кризисов; непрерывного роста спонтанного и узаконенного насилия и катастрофического загрязнения окружающей среды, жить в которой зачастую невозможной и физически, и психологически. Картезианское разделение духовного и материального, а также механистическое мировоззрение оказали одновременно и позитивное, и негативное влияние на человечество. Они были полезны для развития классической механики и техники, но отрицательно воздействовали на цивилизацию. Поэтому так интересно наблюдать, как наука XX в., появившаяся на свет в результате картезианского разделения и доминирования механистического подхода, преодолевает их ограниченность и возвращается к идее единства материального и идеального, высказанной древними философами Греции и Востока.

Восточные мистики смотрят на все чувственно воспринимаемые предметы и явления как на взаимосвязанные элементы единого высшего бытия. Наше стремление разделить мир на самостоятельные сущности и воспринимать себя как отдельное эго они считают иллюзией, порожденной нашим всё измеряющим и «раскладывающим по полочкам» сознанием. Такое мировоззрение в буддийской философии называется авидья (неведение/невежество) и обозначает беспокойное состояние сознания, которое нужно преодолевать.

Поскольку сознание начинает функционировать, постольку и рождается всё множество дхарм. Когда сознание перестает функционировать, тогда и всё множество дхарм исчезает[6].

Школы восточного мистицизма различаются в деталях, но подчеркивают основополагающее единство Вселенной, и именно в этом состоит основа их учений. Высочайшая их цель (и индуистской, и буддистской, и даосской) — осознание единства и взаимосвязи всех вещей, преодоления ощущения обособленности и слияние с высшим бытием. Осознание бытия — просветление — заслуга не одного разума. Это переживание, религиозное по сути, которое вовлекает человека целиком. Поэтому большинство восточных философских систем — религиозные учения.

Согласно восточной философии, разделение природы на отдельные предметы или явления не является изначально заданным. Всё в мире течет и изменяется. Поэтому восточному мировоззрению, включающему в качестве основных категорий понятия времени и перемен, присущ внутренний динамизм. При таком взгляде на мир Вселенная — единая неделимая, вовлеченная в бесконечное движение реальность, живая и естественная, одновременно и духовная, и материальная.

Поскольку основные свойства вещей — движение и изменчивость, обусловливающие движение силы исходят не извне предметов, как полагали представители классической греческой философии, а изнутри материи. Для восточного мистика Божественное воплощается не в образе владыки, управляющего миром из заоблачной выси, а в неком принципе бытия, управляющем всем изнутри.

Поистине, он — великий нерожденный Атман, состоящий из познания, [находящийся] среди чувств. В этом пространстве в сердце лежит господин всего, владыка всего, повелитель всего. Он не становится от хорошего деяния большим и не становится от нехорошего деяния меньшим. Он — властитель всего, он — повелитель существ, он — хранитель существ[7].

Мировоззрение восточных мистиков в основных и принципиальных чертах совпадает с мировоззрением современной физики. Я покажу, что восточная — особенно мистическая — философия может служить последовательным и адекватным обоснованием современных научных теорий, концепции мироздания, в которой научные открытия будут существовать в гармонии с духовными стремлениями и религиозными верованиями людей. Два основополагающих постулата этой концепции — единство и взаимосвязь всех явлений в мире и изначально изменчивая природа Вселенной. Чем глубже мы проникаем в микромир, тем больше убеждаемся, что современный физик, как и восточный мистик, начинает видеть мир как систему, состоящую из неразделимых, взаимодействующих и пребывающих в непрестанном движении элементов. При этом сам наблюдатель — тоже неотъемлемая часть этой системы.

Несомненно, именно это «органическое» и даже «экологичное» мировоззрение восточных философий и обеспечило им невероятную популярность на Западе, особенно среди молодежи. Всё больше представителей западной культуры недовольны нашим обществом именно из-за того, что в нем до сих пор доминирует механистический, фрагментарный взгляд на мир. Многие обращаются к восточным методам освобождения сознания. Интересно и, возможно, неудивительно, что те, кого привлекает восточный мистицизм, кто заглядывает в «И цзин» и занимается йогой или другими методиками медитации, как правило, не доверяют науке. Они склонны видеть в ней, особенно в физике, лишенную воображения дисциплину, характеризующуюся узостью мышления и ответственную за всё зло, которое приносят современные технологии. Цель этой книги — улучшить имидж науки, показав, что между духом восточной философии и духом западной науки существует глубокая гармония.

Я хочу показать вам гармонию между западной научной мыслью и восточной мудростью, убедить вас, что значение современной физики простирается далеко за пределы собственно техники и что Путь — или Дао — физики может быть «путем сердца» и вести к духовному знанию и самореализации.

Глава 2. Знать и видеть

Веди меня от небытия к бытию. Веди меня от тьмы к свету. Веди меня от смерти к бессмертию.

БРИХАДАРАНЬЯКА-УПАНИШАДА

Прежде чем рассматривать параллели между современной физикой и восточным мистицизмом, стоит решить, можно ли сравнивать точную науку, выражающую свои положения языком современной математики — крайне сложным, — и духовные учения, основанные прежде всего на медитации и настаивающие, что их мудрость нельзя выразить словами.

Стоит сравнить высказывания ученых и восточных мистиков по поводу наших знаний об окружающем мире. Чтобы установить правильные рамки, мы должны прежде всего задать себе такой вопрос: о каком типе «знания» мы говорим? Понимает ли буддист из храма в Ангкоре или Киото под «знанием» то же, что физик из Оксфорда или Беркли? Вопрос второй: какого рода утверждения мы хотим сравнивать? Что мы выберем из экспериментальных данных, уравнений и теорий, с одной стороны, и из священных текстов, древних мифов и философских трактатов — с другой? Цель данной главы — разъяснить эти два момента: природу подразумеваемого знания и язык, которым оно выражается.

Неоднократно было доказано, что человеческий ум знает два способа познания, сознания: рациональный и интуитивный, — и они традиционно ассоциируются с наукой и религией соответственно. На Западе интуитивный, религиозный тип познания нередко считается менее предпочтительным, чем рациональный, научный, а на Востоке — наоборот. Следующие утверждения двух великих мыслителей Запада и Востока по вопросу о знании обозначают два таких типичных подхода. В Греции Сократ однажды произнес: «Я знаю, что я ничего не знаю». В Китае же прозвучали слова Лао-цзы: «Лучше не знать, что ты знаешь». На Востоке оценка типа знания часто явствует из самого его обозначения. Так, «Упанишады» упоминают о высшем и низшем знании (низшее — науки, а высшее — религиозное самоосознание). Буддисты говорят об «относительном» и «абсолютном» знании, или об «обычной» и «совершенной истине». Китайская философия всегда подчеркивала взаимодополняющий характер интуитивного и рационального и представляла их как пару архетипов — инь и ян, лежащих в основе философии. В Древнем Китае возникли две взаимодополняющие традиции: даосская и конфуцианская, — которые оперировали двумя разными видами знания.

Рациональное знание мы получаем в процессе повседневного взаимодействия с предметами и явлениями окружающего мира. Оно относится к области интеллекта, функции которого — различать, разделять, сравнивать, измерять и классифицировать. Так возникает мир противоположностей, которые могут существовать только во взаимосвязи. Поэтому буддисты называют этот тип знания относительным.

Основа этого знания — способность к абстракции. При сравнении и классификации разных видов, форм и явлений мы не можем учитывать все их характеристики и должны выбирать несколько самых важных.

Так мы создаем интеллектуальную карту действительности, на которой обозначены общие очертания вещей. Рациональное знание — система абстрактных понятий и символов, подразумевающая линейное, последовательное восприятие окружающего мира, что отражается в нашем мышлении и речи. В большинстве языков эта линейность проявляется в использовании алфавитов, позволяющих передавать информацию при помощи длинных цепочек букв.

Но мир вокруг нас бесконечно разнообразен и сложен. Он многомерен, в нем нет абсолютно прямых линий и правильных форм. Явления происходят не поочередно, а одновременно, и даже пустое пространство, по свидетельствам современной физики, искривлено. Понятно, что при помощи абстрактного концептуального мышления полностью такой мир понять и описать нельзя. Это было бы равнозначно тому, чтобы картограф попытался покрыть сферическую поверхность Земли плоскими картами. Остается надеяться на то, что мы сможем создать приблизительную картину реальности. Поэтому рациональное знание изначально ограничено в своих возможностях.

Такой тип знания прежде всего характерен для науки, которая измеряет, оценивает, классифицирует и анализирует. Ограниченность сведений, приобретенных с помощью этих методов, становится в современной науке всё явственнее. Особенно это относится к современной физике. Не зря Вернер Гейзенберг говорил: «Хорошо известен факт, что слова определены не столь четко, как это может показаться на первый взгляд, и что они обладают только некоторой ограниченной областью применения»[8].

Большинству из нас сложно осознавать ограниченность и относительность концептуального мышления. Нам проще понять наши представления о реальности, чем ее саму, и мы часто путаем одно с другим и принимаем свои идеи и символы за реальность. Одна из основных целей мистических учений Востока — освободить нас от этой путаницы. Дзен-буддисты говорят, что палец нужен для того, чтобы указывать на Луну. Но, если мы уже знаем, что это Луна, не нужно напрягать палец. Даосский мудрец Чжуан-цзы писал так.

Вершей пользуются при рыбной ловле. Наловив же рыбы, забывают про вершу. Ловушкой пользуются при ловле зайцев. Поймав же зайца, забывают про ловушку. Словами пользуются для выражения мысли. Обретя же мысль, забывают про слова. Где бы мне отыскать забывшего про слова человека, чтобы с ним поговорить![9]

Западный семантик Альфред Корзыбский[10] высказал практически то же самое в знаменитой фразе: «Карта еще не есть реальная местность».

Восточные мистики стремятся к непосредственному восприятию действительности, превосходящему как рациональное, так и чувственное восприятие. Обратимся за подтверждением к «Упанишадам».

Человек освобождается от челюстей смерти, познавая то, что беззвучно, неосязаемо, бесцветно, неисчерпаемо, а также не имеет вкуса, вечно, лишено запаха, без начала и без конца, отлично от Махат и всегда неизменно[11].

Буддисты называют такое знание абсолютным: оно не опирается на различия, абстракции и классификации, создаваемые интеллектом, которые всегда относительны и приблизительны. Это, как учат нас буддисты, непосредственное восприятие неразличимого, неделимого и неопределимого «сущего» или «таковости». Его абсолютное постижение не только лежит в основе восточного мистицизма, но также составляет главное содержание всего мистического опыта.

Восточные мистики настаивают, что абсолютная реальность не может быть объектом логического анализа или демонстрируемого знания. Ее не опишешь адекватно в словах, поскольку она лежит вне области чувств и интеллекта, где рождаются слова и понятия. Вот что сказано в «Упанишадах».

Его формы нет в поле зрения; никто не видит Его глазом. Когда это Я открывается через размышление, Оно постигается разумом, властелином ума, пребывающим в сердце[12].

Лао-цзы, называющий эту реальность «дао», утверждает то же в первой строке «Дао дэ цзин»[13]: «Дао, которое может быть выражено словами, не есть постоянное Дао». Достаточно почитать газеты, чтобы понять: человечество не стало мудрее за прошедшие 2000 лет, хотя за это время накопилось много словесной информации. Это яркое свидетельство невозможности передать абсолютное знание словами. Как сказал Чжуан-цзы, «если бы об этом можно было говорить, каждый рассказал бы об этом своему брату»[14].

Абсолютное знание — нерациональное восприятие реальности; опыт в необычном состоянии сознания, которое можно назвать медитативным или мистическим. Это состояние было засвидетельствовано не только многочисленными мистиками на Западе и Востоке, но и в рамках психологических исследований. Вот что говорил Уильям Джемс.

Наше обычное бодрствующее сознание — это всего лишь одна частная разновидность сознания, тогда как везде вокруг нас за тончайшей завесой находятся потенциальные возможности сознания всецело иного[15].

Физики в основном интересуются знанием рациональным, а мистики — интуитивным, но и тем и другим приходится иметь дело с обоими типами знания. Это очевидно, когда мы рассматриваем способы получения и передачи знания, которыми пользуются и физики, и восточные мистики.

В физике знание получают в рамках научных исследований, которые, как правило, включают три этапа. Первый — сбор экспериментальных данных о явлениях, которые должны быть объяснены. На втором данные сопровождаются математическими символами; вырабатывается модель, которая точно и последовательно соединяет символы. Сложная математическая модель часто называется теорией. Она используется для предсказания результатов будущих экспериментов, которые проводятся для проверки всех значимых аспектов теории. На этом этапе сами физики могут быть удовлетворены тем, что они создали математическую модель, и использовать ее для предсказания результатов. Но рано или поздно они захотят сообщить о своих достижениях нефизикам. Для интерпретации схемы понадобится языковая модель. И для самих физиков создание такой модели (третий этап исследования) будет служить критерием оценки полученного ими знания.

На практике эти три этапа разделены не абсолютно точно и не всегда сменяют друг друга именно в такой последовательности. Например, физик может построить свою модель, руководствуясь философской концепцией, в которую он будет верить, даже если результаты экспериментов опровергнут ее. Тогда — и так бывает часто — он постарается изменить модель, чтобы она не противоречила дальнейшим экспериментам. Но, если те будут свидетельствовать не в пользу модели, придется от нее отказаться.

Надежное экспериментальное обоснование теорий называется научным методом. Оно имеет параллель и в восточном мистицизме. Греческие философы в этом вопросе придерживались противоположных взглядов. Они выдвигали очень плодотворные идеи по поводу мироустройства, которые часто оказывались близки к современным научным моделям. По линии эмпирики пролегает водораздел между греками и современными учеными. Эмпирический подход современной науки был чужд грекам. Они выстраивали свои модели методом дедукции, на основе фундаментальной аксиомы или принципа, а не данных, полученных путем наблюдений. Но греческое искусство логического мышления и дедукции, безусловно, является неотъемлемой составляющей второго этапа научного исследования, а следовательно, и существенным элементом науки.

Научное исследование, безусловно, в первую очередь подразумевает рациональное знание и мышление, но не ограничивается ими. Рационализация была бы бесполезной, если бы за ней не стояла интуиция, которая дарит ученым новые идеи и простор для творчества. Гениальные идеи обычно приходят неожиданно, не в минуты напряженной работы за письменным столом, а во время прогулки в лесу, на пляже или под душем. Когда напряженная умственная работа сменяется релаксацией, интуиция словно берет верх и рождает неожиданные прозрения, которые привносят в процесс научного исследования невыразимое удовольствие и восторг.

Но физика не может использовать интуитивные озарения, если их нельзя сформулировать точным математическим языком и дополнить описанием на языке обычном. Основная черта последнего — абстрактность. Это, как говорилось выше, система понятий и символов, своего рода карта реальности. Но на ней запечатлены лишь некоторые черты действительности; мы не знаем, какие именно, поскольку начали составлять свою карту еще в детстве, когда не были способны к критическому анализу. Поэтому слова нашего языка неоднозначны. Большая часть их смыслов лишь смутно осознается нами и остается в подсознании, когда мы слышим слово.

Неточность и двусмысленность языка на руку поэтам, которые главным образом играют на человеческом подсознании и ассоциациях. Наука же стремится к четким определениям и недвусмысленным построениям. Она еще более абстрагирует язык, ограничивая значения слов и ужесточая по правилам логики его структуру. Максимальная абстракция царит в математике, где вместо слов используются символы, а оперирование ими подчинено жестким правилам. Благодаря этому ученые способны вместить информацию, для передачи которой понадобилось бы несколько страниц обычного текста, в одно уравнение — цепочку символов.

Представление о математике как о предельно абстрактном и сжатом языке не может не порождать и альтернативные точки зрения. Многие математики действительно верят, что их наука — не просто язык для описания мироздания: она внутренне присуща самой природе. Еще Пифагор заявил: «Все вещи — суть числа», — и создал специфическую разновидность математического мистицизма. Благодаря этому ученому логическое мышление проникло в область религии, что, согласно знаменитому британскому философу Бертрану Расселу, определило характер западной религиозной философии.

Начавшееся с Пифагора сочетание математики и теологии характерно для религиозной философии Греции, Средневековья и Нового времени вплоть до Канта… Для Платона, св. Августина, Фомы Аквинского, Декарта, Спинозы и Канта характерно тесное сочетание религии и рассуждения, морального вдохновения и логического восхищения тем, что является вневременным, — сочетание, которое начинается с Пифагора и которое отличает интеллектуализированную теологию Европы от более откровенного мистицизма Азии[16].

Безусловно, «более откровенный мистицизм Азии» не воспринял бы пифагорейских воззрений на математику. На Востоке математика, со строго дифференцированной и четкой структурой, рассматривается как часть концептуального мышления, а не свойство действительности. Реальность в восприятии мистика неопределенна и не дифференцирована.

Научный метод абстрагирования очень эффективен, но за это нужно платить свою цену. Мы всё точнее определяем систему понятий и всё строже воспринимаем взаимосвязи в мироздании, и наш метод всё больше отдаляется от реальности. Используя аналогию Корзыбского, можно сказать, что обычный язык — карта, которая, в силу присущей ей неточности, способна отчасти повторять очертания сферической неровности Земли. По мере того как мы исправляем ее, гибкость постепенно исчезает, и в математическом языке мы сталкиваемся с крайним проявлением ситуации: связи с реальностью становятся слишком слабыми, а соотносимость символов и нашего чувственного восприятия уже не очевидна. Приходится пояснять модели и теории словами, прибегая к двусмысленным и неточным (увы) понятиям, которые можно воспринять на интуитивном уровне.

Важно понимать разницу между математическими моделями и их словесными описаниями. В плане внутренней структуры первые строги и последовательны, но их символы непосредственно не связаны с нашим восприятием и чувственным опытом. Вербальные же модели используют символы, которые могут восприниматься интуитивно, но всегда неточны и неоднозначны. В этом смысле они не отличаются от философских концепций.

В науке есть элемент интуиции, а в восточном религиозном мистицизме — рациональный элемент. Разные школы уделяют разное внимание аналитическим рассуждениям и логике. Например, индуистская Веданта или буддийская Мадхьямика — школы очень интеллектуальные, а даосы никогда не доверяли анализу и логике. Выросшее на почве буддизма, но подвергшееся сильному влиянию даосизма учение дзен считает достоинством «отсутствие слов, объяснений, наставлений и знания» в своей философии. Учение сосредоточено только на достижении просветления, а толковать свой опыт его последователи не любят. Знаменитое дзенское изречение гласит: «Заговаривая о чем-то, ты теряешь нить».

Остальные школы восточного мистицизма не столь категоричны, но в их основе тоже лежит непосредственный мистический опыт. Даже мистики, которые участвуют в сложных дискуссиях, не рассматривают разум как источник знания, используя его лишь для анализа и толкования личного мистического опыта. Поскольку последний служит основой всех знаний, восточные традиции характеризуются сильной эмпирической ориентацией, которая всегда подчеркивается их адептами. Например, Дайсэцу Судзуки[17] утверждает, что личный опыт — основа буддийской философии. В этом смысле буддизм — радикальный эмпиризм или экспериментализм, даже если просветление рассматривается с диалектической точки зрения[18].

Джозеф Нидэм[19] неоднократно подчеркивал важность эмпирического подхода даосов в своей работе «Наука и цивилизация в Китае» и утверждал, что именно такое отношение к личному опыту сделало даосизм основой развития китайской науки и техники. Ранние даосские философы, по Нидэму, «удалялись в глушь, в леса и горы, чтобы медитировать о Порядке Природы и наблюдать ее несметные проявления»[20]. Тот же дух отражается в дзенских строфах: «Тот, кто хочет постичь значение природы Будды, должен наблюдать за соотношениями времен года, связями причин и следствий»[21].

И в восточном мистицизме, и в физике знание основано на опыте — личном или научном. Природа мистического опыта усиливает сходство. В восточных традициях он описывается как непосредственное прозрение вне области интеллекта и достижимое скорее при помощи созерцания, чем размышлений, взгляда внутрь, наблюдения.

Такое представление о созерцании отражается в даосском названии храмов — «гуань», которое первоначально означало «смотреть». Даосы рассматривали свои храмы как места для созерцания. В чань-буддизме, китайском варианте дзен-буддизма, просветление часто называется «видением Дао», а созерцание расценивается во всех буддийских школах как основа знания. Первый шаг Восьмеричного Пути, идти которым к самореализации рекомендовал Будда, — правильное созерцание, за которым следует правильное знание. Дайсэцу Судзуки утверждает, что созерцание — основа знаний для буддистов, равная просветлению, и буддистская философия призывает воспринимать реальность «как есть»[22].

Это напоминает мне о Доне Хуане, маге из племени яки, который говорит: «Мое пристрастие — видеть… поскольку только посредством созерцания может просвещенный человек приобретать знание»[23].

Здесь следует оговориться: не стоит слишком буквально воспринимать упор на созерцание в мистических традициях. Мистицизм не относится к миру чувственного восприятия. «Созерцание» может включать и зрительные образы, но не только их. Это по сути не чувственное восприятие реальности. Восточные мистики хотят подчеркнуть эмпирический характер своего знания. Такой подход напоминает о важности наблюдения в науке и создает почву для сравнения. Стадия экспериментов в исследовании, очевидно, соответствует «прозрению» восточного мистика, а научные модели и теории — способам его интерпретации.

Параллель между научными экспериментами и мистическими переживаниями кажется удивительной: ведь два эти процесса имеют различную природу. Физики проводят эксперименты, невозможные без согласованной работы команды и использования совершенного оборудования, а мистики постигают свои истины путем ухода в себя в уединении медитации, где не нужны никакие приборы. Научные эксперименты может повторить кто угодно и когда угодно, а мистические откровения доступны немногим, и то в особых обстоятельствах. Но при более пристальном рассмотрении эти два типа наблюдения различаются только подходами к действительности, а не сложностью или надежностью.

Каждый, кто хочет повторить эксперимент из области современной субатомной физики, должен пройти многолетнюю подготовку. Только после этого он сможет поставить перед природой интересующий его вопрос и понять ее ответ. А для глубокого мистического прозрения необходимы долгие годы занятий под руководством опытного мастера. Как и в науке, затраченное время не гарантирует успеха. Если ученик добился результата, он сможет «повторить эксперимент». А повторяемость мистического опыта — важнейший фактор в духовном обучении и главная цель духовного наставничества.

Духовный опыт восточных мистиков не более уникален, чем современный физический эксперимент. Он и не менее сложен, хотя сложность его — совсем иного рода. Сложность и эффективность технического оборудования физика соответствует — если не уступает — осознанности мистика (умственной и телесной), погруженного в глубокую медитацию. Можно сказать, что и физики, и мистики выработали крайне непростые методы наблюдения окружающего мира, недоступные простым людям. Страница из журнала по современной экспериментальной физике покажется непосвященному человеку столь же таинственной, как и тибетская мандала. Обе они — записи о попытках проникновения в тайны природы.

Глубокие мистические откровения, как правило, недоступны человеку без серьезной подготовки, но все мы иногда испытываем озарения. Мы порой забываем имя человека, название места или еще какое-то слово и не можем вспомнить его, как ни стараемся. Оно «вертится на языке», но не соскочит с него, пока мы не сдадимся и не начнем думать о чем-то еще. И внезапно, как озаренные вспышкой, мы вспоминаем имя или слово. Мышление при этом не включается. Это и есть неожиданное озарение. Оно особенно характерно для буддизма, согласно которому наша изначальная природа — природа просветленного Будды, и мы просто забыли ее. Учеников в дзен-буддизме просят открыть свое «истинное лицо», и во внезапном «пробуждении воспоминания» об этом лице для них и заключается просветление.

Другой известный пример спонтанного интуитивного озарения — шутки. Когда мы понимаем их, мы переживаем мгновенное «просветление». Оно происходит в подсознании, не может быть предварено объяснением, интеллектуальным анализом. Мы смеемся от души (на что и рассчитана шутка), только если нас посещает внезапное интуитивное прозрение. Сходство между духовным прозрением и пониманием смысла шутки хорошо знакомо людям, достигшим просветления: у большинства из них хорошее чувство юмора. В дзен используется особенно много смешных историй и анекдотов, а в «Дао дэ цзин» мы читаем: «Если бы не было смеха, Дао не было бы тем, что оно есть»[24].

«Бытовые» интуитивные прозрения обычно крайне непродолжительны. В мистике Востока они растягиваются надолго и приводят к постоянной осознанности. Подготовка ума к немедленному интуитивному восприятию реальности — главная цель всех школ восточного мистицизма и многих аспектов восточного образа жизни. В странах с долгой историей — Индии, Китае и Японии — появилось множество методик, ритуалов и форм искусства, позволяющих добиться ее. Все они могут быть названы медитацией в широком смысле.

Основная цель этих методик — «приглушить» мышление и активизировать подсознание. Во многих видах медитации приглушение рацио достигается путем сосредочения на каком-то объекте: своем дыхании, чтении мантр или созерцании мандалы. Другие школы учат человека фокусироваться на движениях тела, которые следует выполнять спонтанно, без малейшего участия мысли. Таковы методы даосской гимнастики тайцзи и индийской йоги. Ритмичные движения, отрабатываемые в этих школах, могут создать у человека те же ощущение умиротворения и покоя, что и в более статичных формах медитации. Их можно испытать и при занятиях спортом. Для меня, например, любимой формой медитации всегда были лыжные пробежки.

Восточное искусство — тоже медитация. Это не столько средство выражения идей художника, сколько способ самореализации путем достижения состояния сознания, когда главную роль играет не мышление, а интуиция. Индийцы учатся музыке, не прибегая к нотной грамоте, а прислушиваясь к тому, как звучит мелодия в исполнении учителя. Движения тайцзи усваиваются не в результате устных наставлений, а при многократном их повторении за учителем. Японские чайные церемонии состоят из медленных ритуальных движений. Правила китайской каллиграфии требуют свободного, интуитивного движения кисти руки. Все эти навыки используются на Востоке для развития медитативного состояния сознания.

Многим, особенно людям умственного труда, такое состояние незнакомо. Ученым интуитивные озарения известны благодаря исследовательской работе: ведь каждое открытие берет начало во внезапной подсознательной вспышке. Но такие моменты крайне непродолжительны. Они наступают тогда, когда наш мозг наполнен информацией, идеями и мыслительными построениями. При медитации наш разум в основном свободен от мыслей и переживаний, поэтому готов долго функционировать в интуитивном режиме. Лао-цзы говорит именно об этом контрасте между наукой и медитацией.

Кто учится, с каждым днем увеличивает [свои знания]. Кто служит Дао, изо дня в день уменьшает [свои желания][25].

Когда рациональный ум приглушен, человек удивительно восприимчив: информация об окружающем мире достигает его, минуя все фильтры. Как говорил Чжуан-цзы: «Сердце мудрого в покое — это зеркало неба и земли, зеркало [всей] тьмы вещей»[26]. Основная характеристика этого медитативного состояния — чувство единения с окружающим миром. Сознание приходит в такое состояние, при котором исчезает фрагментарность действительности, уступая место неделимой целостности.

При глубокой медитации наш разум находится в состоянии полной функциональной готовности. Он воспринимает все звуки, образы и другую информацию об окружающем мире, но не удерживает чувственные образы, чтобы анализировать и объяснять их. Они не должны отвлекать внимание. Такое состояние в целом похоже на состояние воина, который ожидает нападения в полной готовности, следя за происходящим вокруг, но не позволяя себе отвлекаться ни на мгновение. Дзенский наставник Ясутани Роси использует это сравнение, описывая сикан-тадза, дзенский вид медитации.

Сикан-тадза — особое состояние повышенной осознанности, в котором человек не напряжен, не поспешен, но ни в коем случае и не вял. Таково сознание человека перед лицом смерти. Представьте себе, что вы участвуете в поединке на мечах, похожем на те, что проходили в древней Японии. Вы, не отрываясь, наблюдаете за противником, вы собранны и чувствуете, что готовы к действию. Если вы утратите бдительность хоть на мгновение, вы можете быть тут же сражены. Вокруг толпа зрителей. Вы не слепы, вы краем глаза видите их; вы не глухи, вы слышите их голоса. Но эти чувственные образы ни на секунду не отвлекают ваш ум[27].

В силу сходства между состоянием медитирующего и воина образ последнего играет важную роль в духовной и культурной жизни Востока. Действие чтимого в Индии памятника религиозной мысли «Бхагавадгита» разворачивается на поле битвы, а в традиционной культуре Китая и Японии боевые искусства занимают не последнее место. В Японии сильное влияние дзен на самурайскую традицию привело к появлению бусидо — «пути воина»: искусства фехтования, в котором духовная осознанность бойца достигает высочайшего уровня. Даосская гимнастика тайцзи, считавшаяся в Китае лучшим боевым искусством, сочетает медленные ритмические «йогические» движения с полной готовностью бойца.

Восточный мистицизм основан на непосредственном постижении реальности, а физика — на наблюдении явлений природы в рамках экспериментов. В обеих системах познания наблюдения получают толкование при помощи слов. Поскольку слово — абстрактная и приблизительная карта действительности, словесные описания результатов научного эксперимента или мистического откровения неточны и фрагментарны. Это хорошо осознают и современные физики, и восточные мистики. В физике толкование результатов эксперимента называется моделью или теорией, а в основе всех современных исследований лежит осознание приблизительности любой модели или теории. Об этом свидетельствует афоризм Эйнштейна: «Пока математические законы описывают действительность, они неопределенны; когда они перестают быть неопределенными, они теряют связь с действительностью». Физики знают, что при помощи аналитических методов и логики нельзя описать все природные явления. Поэтому они выделяют конкретную группу и пробуют построить модель для ее описания. Они оставляют без внимания остальные явления, и модель не дает полного представления о реальности. Явления, которые ученые не принимают во внимание, либо столь незначительны, что их рассмотрение не дает для теории ничего существенно нового, либо еще не известны на момент создания теории. В качестве иллюстрации возьмем ньютоновскую «классическую» механику — одну из самых известных физических моделей. Она не принимает в расчет сопротивление воздуха и трение, поскольку те обычно очень малы. Но с этими поправками ньютоновская механика долго считалась полной теорией для описания всех природных явлений — до момента открытия электричества и магнетизма, для которых в ней не было места. Эти открытия показали, что ньютоновская модель несовершенна и может быть применена только к ограниченному кругу явлений, а именно движению твердых тел.

Изучение ограниченной группы явлений может подразумевать исследование не всех их физических свойств, что также делает теорию приблизительной. Этот фактор трудноуловим, поскольку мы не в силах предсказать заранее, где лежат границы возможного применения теории. Только практика может показать это. Так, репутация классической механики была подорвана, когда физика XX в. доказала ее принципиальную ограниченность. Сейчас мы знаем, что ньютоновская модель применима только к движению объектов, состоящих из большого числа атомов, и скоростям, которые очень малы по сравнению со скоростью света. Если не выполнено первое условие, вместо классической механики стоит использовать квантовую теорию; если второе — теорию относительности. Это не значит, что ньютоновская модель «неправильна», а квантовая теория и теория относительности «правильны». Все модели приблизительны и применимы к ограниченному кругу явлений. За его пределами они уже не дают удовлетворительного описания природы. Чтобы заменить, а лучше расширить старые модели путем сокращения их приблизительности, нужно создать новые.

Одна из самых трудных и в то же время самых важных задач при создании модели — определение границ ее применения. По мнению Джеффри Чу — автора «теории бутстрапа», которую мы еще разберем подробнее в главе 18, — как только модель или теория начинает работать, следует задать себе такие вопросы: «Почему она работает? Каковы ее ограничения? В чем именно состоит ее приблизительность?» Чу видит в этих вопросах первый шаг к дальнейшему усовершенствованию теории.

Восточные мистики хорошо знают, что все вербальные описания действительности неточны и неполны. Непосредственное восприятие реальности лежит за пределами мышления и языка; а поскольку именно на непосредственном восприятии всегда основывается мистицизм, любое его описание только частично соответствует истине. В физике можно измерить приблизительность каждого утверждения, и по мере развития науки она постепенно уменьшается. Как же рассматривают проблему вербальной коммуникации восточные традиции?

Прежде всего мистики в основном интересуются осознанием реальности, а не ее описанием. Поэтому в восточной религиозно-мистической традиции вопрос приблизительности идеи или теории не встает никогда. Если же восточные мистики хотят передать кому-то свое восприятие, они сталкиваются с ограниченностью возможностей языка. На Востоке есть несколько способов ее преодоления.

Индийский мистицизм, в частности индуизм, облекает свое учение в форму мифов, используя метафоры, символы, поэтические образы, сравнения и аллегории. Логика и здравый смысл не особо ограничивают язык мифологии. В мифологическом повествовании много магии и парадоксальных ситуаций, полных намеков, которые могут по-разному интерпретироваться и, как правило, не конкретны. Этот язык лучше подходит для описания мистического мировоззрения, чем повседневный. Как полагает Ананда Кумарасвами[28], миф — максимальное приближение к абсолютной истине, которое возможно выразить словами[29].

Богатое воображение индийцев породило много божеств, о подвигах и перерождениях которых повествуют предания, составляющие масштабные эпосы. Индуист, глубоко проникший в суть вещей, знает, что все боги рождены человеческим разумом. Их фантастические образы олицетворяют разные стороны действительности. Но индуист понимает, что эти герои были созданы не для развлечения, а чтобы донести до людей философские истины, основанные на религиозно-мистическом опыте.

Китайские и японские мистики нашли другой способ решения проблемы несовершенства языка. Вместо того чтобы объяснять парадоксы с помощью мифологических символов и образов, они повествуют о них обычным языком. Так, даосы часто используют парадоксальные эзотерические формулы, чтобы подчеркнуть несовершенство вербальной коммуникации и ее пределы. Эта техника получила развитие в буддийской традиции Китая и Японии и достигла совершенства в дзен-буддизме. Наставники часто передают ученикам свое знание, используя так называемые коаны — запутанные и часто с виду нелепые загадки. Между ними и современной физикой есть одно важное сходство, о котором рассказано в следующей главе.

В Японии существует еще один способ передачи философских воззрений, о котором стоит упомянуть: использование наставниками дзен очень коротких и емких по смыслу стихотворений для указания на «актуальность» действительности. Когда некий монах спросил у Фукэцу Энсё: «Когда одинаково недопустимы и речь, и молчание, как не ошибиться?» — учитель ответил так.

Никогда не забуду Кьянзу в марте —

Крик куропатки в зарослях благоухающих цветов![30]

Самая совершенная форма этого вида духовной поэзии — хайку, классическая японская поэтическая строфа всего из семнадцати слогов. В ней чувствуется сильное влияние философии дзен. Даже при переводе на другой язык мы можем ощутить глубину мировосприятия авторов хайку:

Падают листья,

Ложатся один на другой.

Дождь стучит по дождю[31].

Как бы ни стремились восточные мистики запечатлеть в словах свое мировоззрение — при помощи мифов, символов, поэтических образов или таинственных утверждений, — они не забывали об ограниченных возможностях языка и «линейного» мышления. Современная физика выработала такое же отношение к словесным моделям и теориям. Они тоже приблизительны. В физике они выполняют ту же роль, что и мифы, символы и поэтические образы в восточном мистицизме, и тут можно провести параллели. Одни и те же представления о материи будут воплощаться: для мистика — в образе космического танца бога Шивы, для физика — в понятиях квантовой теории поля. И танцующее божество, и физическая теория порождены разумом и являются моделями для описания интуитивного восприятия мира их создателями.

Глава 3. За пределами языка

Для простого человека существует парадоксальное противоречие: нам нужны слова, чтобы рассказать о своих внутренних ощущениях, которые по природе своей выходят за пределы языка.

ДАЙСЭЦУ СУДЗУКИ

Здесь проблемы, связанные с языком, действительно серьезны. Мы хотим как-то рассказать о строении атома… Но мы не можем описать его при помощи обычного языка.

ВЕРНЕР ГЕЙЗЕНБЕРГ

Когда в начале XX в. были сделаны неожиданные открытия, в научной среде уже были широко распространены представления о том, что все модели и теории приблизительны и их словесные описания всегда страдают от неточности нашего языка. Открытия в мире атомов заставили физиков признать: человеческий язык не годится для описания атомного и субатомного мира. Из квантовой теории и теории относительности, двух столпов современной физики, следует, что эта реальность выше законов обычной логики. Так, Гейзенберг пишет следующее.

Но самая трудная проблема в отношении применения языка возникает в квантовой теории. Здесь нет никаких простых направляющих принципов, которые бы нам позволили связать математические символы с понятиями обычного языка. Единственное, что прежде всего знают, это тот факт, что наши обычные понятия не могут быть применены к строению атома[32].

Исследования атома — самое интересное направление современной физики, которое к тому же схоже с восточной философией. Как отмечал Бертран Рассел, все, в том числе религиозные школы западной философии, формулировали свои идеи при помощи логики и анализа. На Востоке же всегда признавалось, что реальность превосходит возможности языка. Восточные мудрецы не боялись выходить за пределы логики и привычных понятий. Думаю, именно поэтому их модели стали для современной физики более подходящим обоснованием, чем модели западной философии.

Лингвистические барьеры, вставшие перед восточными мистиками, аналогичны тем, что встали перед современными физиками. В двух цитатах, приведенных в начале главы, Дайсэцу Судзуки говорит о буддизме[33], а Вернер Гейзенберг — об атомной физике[34], но смысл их высказываний очень схож. И мистики, и физики хотят передать свои знания, но, когда они делают это словами, их высказывания кажутся парадоксальными и полными логических противоречий. Эти парадоксы характерны для всех мистиков, от Гераклита до дона Хуана, а с начала XX века — и для физиков.

Многие парадоксы атомной физики связаны с двойственной природой света, в общем случае — электромагнитного излучения. С одной стороны, очевидно, что излучение состоит из волн, поскольку порождает хорошо известное явление интерференции, связанное с ними. При наличии двух источников света его интенсивность в какой-то точке не обязательно равна сумме двух излучений: она может быть больше или меньше ее. Причина — в интерференции волн из разных источников: там, где их гребни совпадают, излучение сильнее; там, где гребень приходится на минимум, или впадину, оно слабее. Можно определить точную величину интерференции. Электромагнитные излучения всегда интерферируют, подводя нас тем самым к выводу о том, что они обладают свойствами волн (рис. 1).

Рис. 1. Интерференция двух волн

Электромагнитное излучение обладает фотоэлектрическим эффектом: ультрафиолетовый свет способен «выбивать» из поверхностного слоя некоторых металлов электроны и, следовательно, должен состоять из движущихся частиц. Схожая ситуация возникает при проведении эксперимента с рассеиванием рентгеновских лучей. Результаты можно правильно истолковать, только если описать их как столкновение «частиц света» с электронами. При этом обнаруживается явление интерференции, характерное для волн. На ранних этапах развития теории атома физики не могли понять, как электромагнитное излучение может одновременно состоять из частиц очень маленького размера и волн, способных распространяться на большие расстояния. Язык и воображение оказались тут бессильны.

Восточному мистицизму присущи несколько способов обращения с парадоксами окружающего мира. Индуизм обходит их с помощью языка мифов, а буддизм и даосизм предпочитают акцентировать загадки природы, а не замалчивать их. Основной текст даосизма «Дао дэ цзин», созданный Лао-цзы, написан очень загадочным и даже нелогичным языком. Он состоит из противоречивых утверждений, а его емкий, проникновенный и поэтичный язык старается захватить разум читателя, не позволяя ему вернуться на привычные пути логического мышления.

Китайские и японские буддисты вслед за даосами восприняли эту традицию, научившись рассказывать о мистическом опыте путем констатации его загадочности. Когда дзенский наставник Дайто увидел императора Годайго, изучавшего философию дзен, он сказал следующее.

Мы расстались тысячу кальп[35] назад, и в то же время мы не разлучались ни на мгновение. Всё время мы смотрим друг на друга, однако мы никогда не встречались[36].

Дзен-буддисты обладают особым умением использовать несовершенство вербальной коммуникации. Их система коанов[37] способна передавать учение их авторов невербально. Коаны — продуманные парадоксальные задачи, помогающие заставить изучающего дзен осознать ограниченность логики. Эти загадки-алогизмы нельзя решить путем размышлений из-за их иррациональной формулировки и противоречивого содержания. Они должны остановить процесс мышления и тем самым подготовить ученика к невербальному восприятию реальности. Современный наставник дзен Ясутани познакомил западного ученика с одним из самых известных коанов так.

Один из лучших, то есть самых простых, коанов — МУ. Его происхождение таково. Однажды, сотни лет назад, в Китае некий монах пришел к Дзёсю — прославленному учителю дзен — и спросил: «Обладает ли собака природой Будды?» Дзёсю ответил: «МУ-И!» Буквально это выражение значит «нет», но Дзёсю вкладывал в него иной смысл. «МУ» — обозначение живой, активной, развивающейся природы Будды. Нужно постичь его суть, разыскивая ответ в себе, а не в размышлениях. Затем надо конкретно и живо продемонстрировать мне, что понимаешь «МУ» как живую истину, не прибегая к помощи идей, теорий и абстрактных рассуждений. Помни: нельзя понять «МУ» умом; его можно постичь только непосредственно всем своим существом[38].

Наставник дзен обычно предлагает новичку или коан «МУ», или один из следующих двух.

Каким было твое настоящее лицо до твоего рождения?

Хлопок — звук от двух ладоней. Каков же звук от одной?

Все эти коаны имеют более или менее уникальные решения, приближение к которым опытный учитель может сразу распознать в поведении ученика. Как только ответ найден, коан тут же перестает быть алогичным и превращается в глубокое, осмысленное утверждение, созданное на том уровне сознания, который помог пробудить учитель.

В школе Риндзай ученик должен решать множество коанов, каждый из которых относится к одному из аспектов дзен. Это единственный способ обучения в школе. В ней не используется никаких утверждений, а ученику дается возможность самостоятельно постигать истину, через коаны.

Сразу вспоминаются парадоксальные ситуации, возникшие после рождения атомной физики. Как и в дзен, вставшие перед учеными загадки природы трудно было решить в рамках логического анализа. Потребовался абсолютно новый метод познания, новый подход к атомной реальности. Природа ничего не объясняла. Она только давала загадки.

Ученик должен напрячь все свои силы и максимально сосредоточиться для решения коана. Книги о философии дзен утверждают, что коан сковывает волю и мышление ученика, ставя его в мысленный тупик, состояние постоянного напряжения, в котором весь мир кажется загадочным и сомнительным. Ощущения создателей квантовой теории были очень похожими. Вот как описывает это Гейзенберг.

Я вспоминаю многие дискуссии с Бором, длившиеся до ночи и приводившие нас почти в отчаяние. И когда я после таких обсуждений предпринимал прогулку в соседний парк, передо мною снова и снова возникал вопрос, действительно ли природа может быть такой абсурдной, какой она предстает перед нами в этих атомных экспериментах[39].

Глубинная сущность бытия всегда кажется парадоксальной и абсурдной, если стремиться постичь ее только силой интеллекта. Мистики всегда признавали это, а наука столкнулась с такой проблемой недавно. На протяжении столетий ученые исследовали «фундаментальные законы», лежащие в основе всех природных явлений. Те происходили в окружающей макросреде и могли восприниматься при помощи органов чувств. Поскольку образы и понятия человеческого языка берут начало именно в чувственном восприятии, они вполне адекватно описывали явления природы.

В классической физике на вопросы о сути вещей отвечала ньютоновская механическая модель Вселенной, которая, во многом повторяя демокритовскую, объясняла все явления движением и взаимодействиями твердых неделимых атомов. Представления об атомах происходили из чувственного восприятия человеком окружающего мира. Атомы уподоблялись бильярдным шарам. Никто не задумывался, действительно ли применима такая аналогия к миру атомов. Ведь экспериментально подтвердить это было тогда невозможно.

Но в XX в. физики смогли подойти к вопросу о природе материи, имея экспериментальную базу. Сложное по тем временам оборудование позволяло им всё глубже проникать в строение материи в поисках мельчайших универсальных «строительных блоков». Так было доказано существование атомов и открыто их строение: составляющие их ядра и электроны и, наконец, компоненты ядра — протоны, нейтроны и много других субатомных частиц.

Сложные и точные приборы современной экспериментальной физики проникают в глубины микромира, области, далекие от макроскопической среды, и делают их доступными нашим органам чувств. И всё же мы можем судить о них только по последнему звену в цепочке реакций: щелчку счетчика Гейгера, темному пятнышку на фотопластине. Мы видим и слышим не сами изучаемые нами явления, а только их следы. А мир атомов и субатомный мир недоступны нашим органам чувств.

Современная аппаратура позволяет только косвенно «наблюдать» свойства атомов и других частиц, а следовательно, отчасти «познавать» субатомный мир. Но эти знания в корне отличаются от явлений повседневной жизни. Они уже не определяются непосредственным чувственным восприятием. Поэтому обычный язык, заимствующий свои образы из мира чувств, уже не годится для описания исследуемых явлений.

В путешествии в мир бесконечно малого самым важным шагом с философской точки зрения был первый: шаг в мир атомов. Проникнув внутрь атома и изучив его внутреннее устройство, наука вышла за пределы чувственного воображения. Она уже не может уверенно полагаться только на интуицию и здравый смысл. Атомная физика дала ученым возможность получить первые картины базовой природы вещей. Подобно мистикам, физики теперь имеют дело с интуитивным восприятием реальности и сталкиваются с ее парадоксами и противоречиями. Именно с этого момента модели и подходы современной физики стали походить на те, что приняты в восточных философских учениях.

Глава 4. Новая физика

По мнению восточных мистиков, прямое прозрение наступает мгновенно и потрясает основы взглядов человека на мир. Дайсэцу Судзуки назвал это ощущение мгновенным актом: «оно мгновенно в связи с тем, что оно не знает никаких градаций, никакого продолжительного откровения», — и привел в подтверждение высказывание одного из дзенских наставников, сравнившего подобное явление с тем, как у ведра выпадает дно[40]. В начале XX в. физики испытали нечто подобное при знакомстве с реальностью атомного мира, и их высказывания чем-то напоминают слова дзенского учителя. Так, Гейзенберг писал следующее.

Эту бурную реакцию на новейшее развитие современной физики можно понять, только признав, что это развитие привело в движение сами основы физики и, возможно, естествознания вообще и что это движение вызвало ощущение, будто вся почва, на которую опирается естествознание, уходит из-под наших ног[41].

Эйнштейн тоже был потрясен, впервые столкнувшись с миром атома. Вот что он писал в своей автобиографии.

Все мои попытки применить теоретические основы физики к этому (новому) знанию оказались безуспешными. Это напоминало ситуацию, когда почва уходит из-под ног и тебе не на что опереться[42].

Открытия современной физики обусловили необходимость глубокого пересмотра таких понятий, как пространство, время, материя, объект, причина и следствие и т. д. А поскольку это основы познания мира, неудивительно, что ученые испытали шок. И вознило новое мировоззрение, формирование которого продолжается.

И восточные мистики, и западные физики столкнулись с новым революционным опытом, заставляющим взглянуть на мир по-новому. Европейский физик Нильс Бор и индийский мистик Шри Ауробиндо[43] подчеркивают глубину и радикальность этого опыта.

Грандиозное расширение наших знаний в последние годы выявило недостаточность наших простых механистических концепций и, как следствие, пошатнуло основания общепринятого истолкования[44].

Нильс Бор

На самом деле, все вещи начинают изменять свою сущность и внешний вид; мировосприятие каждого человека в корне изменяется… Появляется новый широкий и глубокий путь восприятия, видения, познания, сопоставления вещей[45].

Шри Ауробиндо

В этой главе приводится описание новой концепции мира в противовес классической физике. (Если материал покажется слишком сжатым и сложным, не беспокойтесь: все понятия, приведенные в этой главе, будут подробнее рассмотрены дальше.) Я расскажу, как в начале XX в. классические механистические взгляды на мир были отвергнуты, а появившиеся в тот период две основные теории современной физики — квантовая и теория относительности — заставили ученых избрать гораздо более тонкий, комплексный и «органический» взгляд на природу.

Классическая физика

Мировоззрение, опровергнутое открытиями современной физики, основывалось на ньютоновской механистической модели Вселенной. Она служила каркасом классической физики и основой всех наук и натурфилософии на протяжении почти трех столетий.

По Ньютону, все физические явления происходят в трехмерном пространстве, описываемом евклидовой геометрией. Это абсолютное пространство, всегда находящееся в состоянии покоя и неизменное. Как утверждал сам Ньютон: «Само абсолютное пространство, без учета внешних факторов, всегда остается неизменным и неподвижным»[46]. Все перемены в физическом мире описывались в терминах отдельного измерения, именуемого временем: абсолютного, не имеющего связи с материальным миром и равномерно текущего через прошлое, настоящее и будущее. «Абсолютное, истинное математическое время, по своей сущности, течет с постоянной скоростью, не подвергаясь внешним воздействиям», — утверждал Ньютон[47].

Ньютон считал, что в абсолютном пространстве и абсолютном времени движутся материальные частицы. В своих математических уравнениях он рассматривал их как «точечные массы» и считал маленькими, твердыми и неделимыми объектами, из которых состоит материя. Эта модель очень похожа на модель греческих атомистов. Обе различают полное и пустое, материю и пространство, обе исходят из того, что форма и масса частиц неизменны. Материя вечна и изначально пассивна. Важное отличие ньютоновской модели от демокритовой в том, что первая точно описывает силу взаимодействия между материальными частицами. Последняя очень проста и зависит только от масс и расстояний между частицами. Это сила притяжения. По мнению Ньютона, она тесно связана с телами, на которые действует, причем постоянно и на любом расстоянии. Подобные представления сегодня кажутся странными, но в те времена никто не пытался исследовать их глубже. Считалось, что частицы и силы созданы Богом и не подлежат анализу. В своем трактате «Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света» Ньютон выдвигает следующее представление о том, как Бог создал материальный мир.

Мне кажется вероятным, что Бог вначале сотворил материю в виде твердых, обладающих массой, цельных, непроницаемых и подвижных частиц с такими размерами, пропорциями, формами и другими качествами, которые наилучшим образом отвечают той цели сотворения. И эти частицы, будучи цельными, несравненно плотнее, чем любое пористое тело, из них составленное. Они настолько плотны, что никогда не изнашиваются и не разбиваются; ни одна сила не может разделить то, что Бог сотворил единым при своем первотворении[48].

Согласно ньютоновской механике, все физические явления сводятся к движению материальных точек в пространстве, вызванному их взаимным притяжением (силой тяжести, гравитацией). Чтобы дать строгое математическое описание этой силы, Ньютону пришлось использовать абсолютно новые понятия и математические операции дифференциального исчисления. Это был гигантский интеллектуальный прорыв. Эйнштейн высоко оценивал значение трудов Ньютона, называя их «величайшим достижением мысли, которым мир обязан одному человеку».

Основа классической механики — ньютоновские уравнения движения. Считалось, что они отражают незыблемые законы, управляющие перемещениями материальных точек, а значит, и всеми природными явлениями. По мнению Ньютона, Бог создал материальные частицы, силы между ними и фундаментальные законы движения. Вся Вселенная была запущена в движение и движется до сих пор, как хорошо отлаженный механизм, подчиняющийся неизменным законам.

Механистический взгляд на природу был тесно связан со строгим детерминизмом. Огромный космический механизм подчинялся определенным законам. Всё происходящее имело причину и следствие. В принципе, досконально зная состояние системы в текущий момент, можно было с уверенностью предсказывать ее будущее. Эта уверенность выразилась в высказывании французского математика Пьера Лапласа.

Разум, располагающий точными и подробными сведениями о местонахождении всех вещей, из которых состоит мир, при условии, что он способен подвергнуть анализу столь огромное количество данных, смог бы объединить в одной формуле движение самых больших тел Вселенной и мельчайших атомов. Для него не оставалось бы неясностей, и будущее, как и прошлое, показалось бы ему настоящим[49].

Философской основой строгого детерминизма было фундаментальное разграничение между миром и человеческим «Я», введенное Декартом. Как следствие, возникла уверенность в возможности объективного описания мира, лишенного даже упоминаний о личности наблюдателя-человека. Наука видела в таком объективном описании мира свой идеал.

Ньютоновская механика переживала колоссальный успех в XVIII–XIX вв. Сам Ньютон при помощи своей теории объяснил движение планет и основные свойства Солнечной системы. Но его модель была сильно упрощенной и не учитывала, например, гравитационное воздействие планет друг на друга. Из-за этого Ньютон обнаружил в ней несообразности, которые сам не мог объяснить. Он решил проблему, предположив, что Бог всегда присутствует во Вселенной, чтобы исправлять нестыковки.

Великий математик Лаплас поставил перед собой амбициозную задачу уточнить и усовершенствовать вычисления Ньютона «и предложить окончательное решение проблемы механики Солнечной системы и настолько приблизить теорию к наблюдениям, чтобы в астрономических таблицах не осталось места эмпирическим вычислениям»[50]. Результатом стала большая работа в пяти томах, «Небесная механика». Лаплас в мельчайших деталях описал движение планет, их спутников и комет, причины приливов и других гравитационных явлений. Он показал, что из ньютоновских законов движения следует стабильность Солнечной системы, а Вселенная — саморегулирующийся механизм. Когда Лаплас продемонстрировал Наполеону первое издание своей книги, тот, по рассказам очевидцев, заметил: «Мсье Лаплас, мне сказали, что этот грандиозный труд об устройстве Вселенной не содержит ни одного упоминания о Творце». На что Лаплас резко ответил: «Я не нуждался в этой гипотезе».

Вдохновленные успехом ньютоновской механики в астрономии, физики использовали ее для описания непрерывного течения жидкостей и колебаний упругих тел и вновь добились хороших результатов. Даже кинетическая теория теплоты получила механистическое обоснование: теплота — энергия, порожденная сложным хаотическим движением молекул вещества. Так, при повышении температуры воды подвижность молекул растет, пока они не преодолевают сил взаимного притяжения и не разделяются. При этом вода превращается в пар. А при охлаждении движение молекул замедляется, между ними возникает более тесная связь, они соединяются в новую, более жесткую и неподвижную структуру, и образуется лед. Так же чисто механически можно объяснить множество других тепловых явлений (рис. 2).

Рис. 2. Три состояния воды

Триумф механистической модели Ньютона в начале XIX в. убедил физиков в том, что ее законы управляют движением всей Вселенной и лежат в основе законов природы, а явления природы не могут иметь другого объяснения. Но по прошествии менее 100 лет стало очевидно, что ньютоновская модель не может объяснить новые физические открытия, а ее законы не всегда верны.

Это понимание пришло к ученым не внезапно, а было подготовлено открытиями, состоявшимися еще в XIX в. и создавшими почву для недавней научной революции. Всё началось с открытия и исследования явлений электричества и магнетизма, которые не допускали механического толкования, свидетельствуя о существовании новых, неизвестных до того сил. Важный шаг сделали Майкл Фарадей и Клерк Максвелл — первый был одним из величайших экспериментаторов в истории науки, а второй — блестящим теоретиком. Когда Фарадей поднес к медной катушке магнит и вызвал в ней электрический ток, преобразовав тем самым механическую работу в электрическую энергию, он создал великий поворотный момент в истории науки. Этот фундаментальный эксперимент, с одной стороны, дал рождение электротехнике, а с другой — стал основой для теоретических размышлений Фарадея и Максвелла, плодом которых стала теория электромагнетизма. Фарадей и Максвелл не только исследовали действие сил электричества и магнетизма. Прежде всего они занялись самой их природой. Они заменяли понятие «силы» понятием «силового поля» и первыми вышли за пределы физики Ньютона.

Фарадей и Максвелл отрицали, что положительный и отрицательный заряды притягиваются друг к другу точно так же, как два тела в ньютоновской механике. Они утверждали, что каждый заряд создает вокруг себя особое «возбуждение», или «состояние», и противоположный заряд, находящийся поблизости, испытывает их воздействие. Состояние пространства, способное порождать силу, было названо полем. Поле создается каждым зарядом независимо от присутствия иного заряда, способного испытать его воздействие.

Это открытие в корне изменило наше представление о физическом мире. В ньютоновской модели силы непосредственно связаны с телами, на которые они воздействуют. Теперь же место понятия «силы» заняло более сложное понятие «поля», которое существует само по себе и не имеет отношения к материальным телам. Кульминацией этой теории, получившей название электродинамики, было понимание того, что сам свет — переменное электромагнитное поле высокой частоты, движущееся в пространстве в виде волн. Мы теперь знаем, что и радиоволны, и волны видимого света, и рентгеновские лучи — электромагнитные волны, колеблющиеся магнитное и электрическое поля, различающиеся только частотой колебаний, а видимый свет — незначительная часть электромагнитного спектра (рис. 3).

Рис. 3. Спектр электромагнитного излучения

Несмотря на эти эпохальные открытия, в основе физики всё еще лежала механика Ньютона. Сам Максвелл пробовал объяснить результаты своих исследований механистически, считая поле механически напряженным состоянием эфира — очень легкой среды, заполняющей всё пространство; а электромагнитные волны — ее упругими колебаниями. Это было естественно, поскольку в волнах обычно видели колебания какой-либо среды: на поверхности воды — водной, в звуковых волнах — воздушной и т. д. Максвелл одновременно использовал несколько механистических объяснений своих открытий, явно не принимая ни одного всерьез. Видимо, он интуитивно чувствовал, хотя и не говорил прямо, что главное в его теории — понятие поля, а не механистические модели. И только Эйнштейн четко признал этот факт через 50 лет, заявив, что никакого эфира не существует, а электромагнитные поля — отдельные физические явления, которые могут перемещаться в пустом пространстве и не могут быть объяснены механистически.

Итак, в начале XX в. физика располагала двумя признанными теориями, каждая из которых относилась к своим природным явлениям: механикой Ньютона и электродинамикой Максвелла. Но ньютоновская модель уже не была единственной основой физики.

Физика конца XX столетия

Первые три десятилетия XX в. радикально изменили ситуацию в физике. Одновременное появление теории относительности и теории атома потрясли представление ньютоновской механики об абсолютном характере времени и пространства, твердых элементарных частицах, строгой причинной обусловленности всех физических явлений и абсолютной объективности познания природы. Эти старые идеи не могли быть распространены на новые территории, которые осваивала физика.

У истоков современной физики находится великое свершение одного человека, Альберта Эйнштейна. В двух своих статьях, опубликованных в 1905 г., он изложил две революционные концепции. Первая стала основой специальной теории относительности; вторая заставила по-новому взглянуть на электромагнитное излучение и легла в основу квантовой теории, имевшей дело с атомами. Последняя в окончательном виде сформировалась спустя 20 лет благодаря совместным усилиям группы физиков. А теорию относительности практически полностью разработал сам Эйнштейн. Его научные труды увековечили грандиозные достижения человеческого разума, став своего рода пирамидами современной цивилизации.

Эйнштейн был твердо уверен, что природе изначально присуща гармония, и в своей работе на протяжении всей жизни руководствовался желанием найти универсальную основу физики. Первым шагом было объединение двух самостоятельных теорий классической физики — электродинамики и механики. Эйнштейн сделал это в рамках специальной теории относительности. Она дополнила систему классической физики, но одновременно потребовала решительного пересмотра традиционных представлений о пространстве и времени и разрушила одно из оснований ньютоновского мировоззрения.

Согласно теории относительности, пространство не трехмерно, а время не существует отдельно от него. Одно тесно связано с другим, и вместе они образуют четырехмерный пространственно-временной континуум. В теории относительности мы никогда не можем говорить о пространстве отдельно от времени и наоборот. Более того, в отличие от ньютоновской модели, здесь нет единого течения времени. Разные наблюдатели, двигаясь с различными скоростями относительно наблюдаемых ими явлений, указывают на разную их последовательность. В этом случае два события, одновременные для одного наблюдателя, для другого будут протекать в определенной последовательности. И все измерения, включающие пространство и время, становятся относительными. И время, и пространство оказываются элементами языка, который использует человек для описания наблюдаемых явлений.

Понятия времени и пространства настолько важны для познания природы, что их корректировка влечет изменение общего подхода к описанию ее явлений. Самое важное следствие этого — осознание того, что масса представляет собой одну из форм энергии. Даже неподвижный объект наделен энергией, заключенной в его массе, и их соотношение выражается знаменитым уравнением Е = mc^2, где с — скорость света.

Константа с фундаментальна для теории относительности. Всегда, когда описываются физические явления, при которых действуют скорости, близкие к ней, необходимо учитывать теорию относительности. Особенно это касается электромагнитных колебаний, одним из которых является свет и которые привели Эйнштейна к созданию его теории.

В 1915 г. Эйнштейн выдвинул общую теорию относительности, которая, в отличие от специальной, включала гравитацию, т. е. взаимное притяжение всех тел, обладающих массой. Специальная теория была подтверждена множеством экспериментов, а общая еще не нашла окончательного подтверждения[51]. И все же это наиболее широко признанная, последовательная и изящная теорией гравитации, которая часто применяется в астрофизике и космологии, а также для описания Вселенной в целом.

Согласно теории Эйнштейна, гравитация способна «искривлять» время и пространство. В искривленном пространстве законы евклидовой геометрии не действуют, так же как двумерная евклидова геометрия не может быть применена на поверхности сферы. На плоскости, например, мы можем нарисовать квадрат так: отложить метр на прямой линии, отложить прямой угол и снова отмерить метр, затем отложить еще один прямой угол и снова отмерить метр, в третий раз отложить прямой угол и, вернувшись в исходную точку, получить квадрат. А на поверхности шара эти правила не действуют (рис. 4). Теория Эйнштейна утверждает, что трехмерное пространство искривляется под воздействием гравитационного поля тел с большой массой.

Рис. 4. Изображение квадрата на плоскости и на шаре

Пространство вокруг таких тел — планет, звезд и т. д. — искривлено, а степень искривления зависит от массы тела. Поскольку в теории относительности время не может быть отделено от пространства, присутствие вещества воздействует и на время. Поэтому в разных частях Вселенной время течет с разной скоростью. Общая теория относительности Эйнштейна полностью отвергает понятия абсолютного пространства и времени. Относительны не только все измерения; сама структура пространства-времени зависит от распределения вещества во Вселенной, а понятие «пустого пространства» теряет смысл.

Классическая же физика рассматривала движение твердых тел в пустом пространстве. Такой подход и сегодня возможен, но лишь по отношению к так называемой зоне средних измерений, т. е. в области нашего повседневного опыта, где классическая физика по-прежнему полезна. Оба представления — о пустом пространстве и твердых материальных телах — настолько укоренились в нашем мышлении, что нам трудно представить себе физическую реальность, где они неприменимы. И всё же современная физика, выходя за пределы зоны средних измерений, заставляет нас мыслить иначе. Выражение «пустое пространство» утратило смысл в астрофизике и космологии — науках о Вселенной, а понятие твердого тела было уничтожено атомной физикой — наукой о бесконечно малом.

В начале XX в. было обнаружено несколько явлений, связанных со структурой атома и необъяснимых с позиций классической физики. Первое свидетельство в пользу того, что атомы обладают структурой, появилось с открытием рентгеновских лучей — нового вида излучения, быстро нашедшего применение в медицине. Но это не единственный вид излучения, испускаемого атомами. Вскоре после их открытия стали известны и другие, испускаемые атомами радиоактивных веществ. Явление радиоактивности дало доказательства составной природы атомов, продемонстрировав, что те не только испускают различные излучения, но и превращаются при этом в атомы других элементов.

Эти явления не только активно изучались, но и использовались для глубокого проникновения в тайны природы, что было невозможно ранее. Так, Макс фон Лауэ при помощи рентгеновских лучей исследовал атомную структуру кристалла, а Эрнест Резерфорд[52] обнаружил, что альфа-частицы, исходящие от радиоактивных веществ, можно использовать в качестве высокоскоростных снарядов субатомного размера для исследования внутренней структуры атома. Атомы подвергались обстрелу альфа-частицами, а по траекториям их «отскока» после столкновения можно было делать выводы о том, как устроен атом.

В результате бомбардировки атомов потоками альфа-частиц Резерфорд получил сенсационные и неожиданные результаты. Вместо описанных древними твердых и цельных частиц ученые увидели невероятно мелкие частицы — электроны, движущиеся вокруг ядра на достаточно большом расстоянии. Они были привязаны к ядрам электрической силой. Непросто представить себе микроскопические атомы — настолько далеки они от наших обычных макроскопических представлений. Диаметр атома — примерно одна миллионная сантиметра. Представьте апельсин, увеличенный до размеров земного шара. Тогда атомы увеличились бы до размеров вишен. Мириады соприкасающихся вишен, упакованные в шар размером с Землю, — такова увеличенная картина атомов, из которых состоит апельсин.

Таким образом, атом во много раз меньше любого известного нам предмета, но гораздо больше ядра, находящегося в его центре. Ядро атома, увеличенного до размеров вишни, футбольного мяча или даже комнаты, было бы невидимо вооруженным глазом. Чтобы лицезреть его, нам нужно было бы увеличить атом до размеров купола собора Святого Петра в Риме. Тогда ядро было бы величиной с крупицу соли, а электроны — с пылинки.

Вскоре после появления этой «планетарной» модели атома было обнаружено, что химические свойства элемента зависят от числа электронов. Сегодня мы знаем, что можно составить периодическую таблицу химических элементов, последовательно добавляя протоны к ядру самого легкого атома — водорода, состоящего из одного протона и одного электрона, а также соответствующее число электронов к «оболочке». Взаимодействие между атомами порождает различные химические процессы, и вся химия сегодня может быть представлена на основе законов атомной физики.

Их было нелегко открыть. Они были сформулированы лишь в 1920-е физиками разных стран: датчанином Нильсом Бором, французом Луи де Бройлем, австрийцами Эрвином Шредингером и Вольфгангом Паули и англичанином Полем Дираком. Объединив свои усилия наперекор всем государственным границам, они положили начало одной из самых волнующих эпох в современной науке: эпохе знакомства со странной и неожиданной реальностью мира атома. Каждый раз, когда ученые задавали природе вопрос в рамках очередного эксперимента, она отвечала им загадками. И чем больше они стремились прояснить ситуацию, тем более загадочными становились головоломки природы. Далеко не сразу физики поняли, что эти загадки и противоречия объясняются стремлением описывать явления атомной реальности в понятиях классической физики. Но, убедившись в этом, они стали иначе задавать природе вопросы, чтобы избежать противоречивых ответов. По словам Гейзенберга, «они как-то соприкоснулись с духом квантовой теории» и смогли четко и последовательно сформулировать ее в математическом виде.

Но даже после этого понятия, которыми оперировала квантовая теория, оставались неясными. Они потрясали воображение физиков. Раньше в своих экспериментах Резерфорд обнаружил, что атомы не являются твердыми и неделимыми, а состоят из пустого пространства, в котором движутся очень маленькие частицы. Теперь квантовая теория утверждала, что эти частицы тоже не имеют ничего общего с твердыми объектами классической физики. Субатомные частицы материи обладают двойной природой. В зависимости от того, как мы наблюдаем их, они могут представать перед нами и как волны, и как частицы (рис. 5). Такую же природу демонстрирует и свет, способный принимать вид как электромагнитных волн, так и частиц.

Рис. 5. Частица и волна

Это свойство материи и света очень необычно. Кажется невероятным, что что-то может одновременно быть частицей — единицей чрезвычайно малого объема, замкнутой в ограниченном пространстве, — и волной, «размазанной» по большому участку.

Это противоречие породило большинство напоминающих коаны парадоксов, что легли в основу квантовой теории. Всё началось с открытия Макса Планка, показавшего, что энергия теплового излучения испускается не непрерывно, а «пакетами». Эйнштейн назвал их «квантами» и увидел в них основополагающий элемент природы. Он утверждал, что электромагнитное излучение может существовать не только в форме волн, но и в форме квантов. С тех пор кванты света рассматриваются как реальные частицы и называются фотонами. Они лишены массы и всегда движутся со скоростью света.

Мнимое противоречие между свойствами волн и частиц разрешилось неожиданно, поставив под вопрос основу механистического мировоззрения — понятие реальности материи. Внутри атома материя не существует в определенных местах, скорее, она «склонна существовать». Атомные явления не происходят в определенных местах и определенным образом, скорее, «могут происходить». Язык формальной математики в квантовой теории называет эти возможности вероятностями и связывает их с математическими величинами, предстающими в форме волн. Вот почему частицы могут одновременно быть волнами. Это не «настоящие» трехмерные волны, как, например, звуковые или волны на поверхности воды. Это «вероятностные волны» — абстрактные математические величины со всеми свойствами волн, связанные с вероятностью существования частиц в определенных точках пространства в определенные моменты времени. Все законы атомной физики выражаются в терминах этих вероятностей. Мы никогда не можем уверенно говорить о том, что происходит с атомом; мы можем только сказать, насколько вероятно, что это произойдет. Квантовая теория разрушила классические представления о твердых телах и строгом детерминизме природных законов. На субатомном уровне место твердых материальных объектов классической физики заняли волнообразные вероятностные модели, которые к тому же отражают вероятность существования не вещей, а скорее, их взаимосвязей. Тщательный анализ наблюдений в атомной физике показал, что субатомные частицы не имеют смысла в виде самостоятельных объектов, а могут пониматься лишь как промежуточное звено между подготовкой эксперимента и последующими измерениями. Таким образом, квантовая теория свидетельствует о фундаментальной цельности мироздания, показывая, что мы не можем разложить мир на «строительные блоки». Проникая в глубины материи, мы видим не самостоятельные компоненты, а сложную систему взаимоотношений между частями единого целого. Важную роль здесь играет наблюдатель. Это конечное звено в цепи, а свойства любого объекта мира атомов могут быть поняты только в рамках его взаимодействия с наблюдателем. Классический идеал объективного описания природы уже не действует. Имея дело с атомной реальностью, нельзя придерживаться картезианского разделения Вселенной и личности, наблюдателя и наблюдаемого. В атомной физике нельзя говорить о природе, не говоря одновременно о нас.

Новая теория строения атома сразу смогла решить несколько загадок, перед которыми оказалась бессильна планетарная теория Резерфорда. Прежде всего эксперименты Резерфорда показали, что атомы, образующие твердую материю, состоят почти целиком из пустого пространства, если рассматривать их с точки зрения распределения массы. Но если всё вокруг человека, как и сам он, состоит в основном из пустоты, почему мы не можем проходить сквозь запертые двери? Что придает плотность веществу?

Вторая загадка — невероятная механическая стабильность атомов. Например, в воздухе они сталкиваются друг с другом миллионы раз в секунду и каждый раз возвращают себе прежнюю форму. Никакая планетарная система, подчиняющаяся законам классической механики, не вышла бы из таких столкновений неизменной. А число электронов в атоме кислорода всегда одинаково, сколько бы они ни сталкивались с другими атомами. Два атома железа, а следовательно, и два железных бруска абсолютно идентичны, где бы они ни находились и что бы с ними ни происходило до этого. Квантовая теория показала, что эти свойства атомов обусловлены волновой природой их электронов. Твердость материи — результат типичного «квантового эффекта», обусловленного двойственной корпускулярно-волновой природой материи и не имеющего аналогов в обычном мире. Когда частица находится в ограниченном пространстве, она начинает реагировать на эту «стесненность» более активным движением. И чем сильнее ограниченность пространства, тем выше скорость.

В атоме действуют две противоположные силы. Электроны привязаны к ядру электрическими силами, которые стремятся удержать их как можно ближе к ядру. Но они реагируют на это, увеличивая скорость движения, и чем сильнее притяжение ядра, тем выше скорость. В ограниченном пространстве атома она может достигать тысячи километров в секунду![53] Поэтому атом воспринимается как жесткая сфера, так же как вращающийся пропеллер похож на диск. Очень сложно больше сжать атомы, поэтому они придают материи привычный нам твердый вид.

Электроны в атоме размещаются на разных орбитах, чтобы уравновесить притяжение ядра и противодействие ему. Но орбиты электронов очень отличаются от орбит планет Солнечной системы в силу их волновой природы. Атом нельзя изобразить в виде маленькой планетарной системы. Мы должны представлять себе не частицы, вращающиеся вокруг ядра, а вероятностные волны, распределенные по орбитам. Каждый раз, производя измерения, мы обнаруживаем электроны в какой-то другой точке орбиты, но не можем сказать, что они «вращаются вокруг ядра» в понимании классической механики.

На орбитах эти электронные волны формируют замкнутые паттерны «стоячих волн». Они возникают всегда, когда волны ограничены в некотором пространстве, как, например, упругие колебания гитарной струны или воздушные колебания внутри флейты (рис. 6).

Рис. 6. Стоячие волны в вибрирующей струне

Стоячие волны могут иметь ограниченное число очертаний. В случае с электронами внутри атома это значит, что они способны существовать только на определенных атомных орбитах, имеющих определенный диаметр. Например, электрон атома водорода будет находиться только на своей первой, второй или третьей орбите, но не между ними. При нормальных условиях он всегда оказывается на нижней орбите — в «стационарном состоянии». Оттуда электрон, получив необходимое количество энергии, может перескочить на более высокие орбиты, и тогда говорят, что он в «возбужденном состоянии», из которого может перейти в стационарное, отдав избыточное количество энергии в виде фотона, или кванта электромагнитного излучения. Все атомы с одинаковым числом электронов характеризуются одинаковыми очертаниями орбит и одинаковым расстоянием между ними. Поэтому два атома — например, кислорода — абсолютно идентичны. Приходя в возбужденное состояние, сталкиваясь в воздухе с другими атомами, они могут измениться, но в итоге неизбежно возвращаются в одно и то же «стационарное состояние». Именно волновая природа электронов обусловливает идентичность атомов одного химического элемента и их высокую механическую устойчивость.

Следующее характерное свойство состояний атомов состоит в том, что они могут быть полно описаны при помощи ряда целых чисел, получивших название квантовых и обозначающих местонахождение и форму электронных орбит. Первое квантовое число — номер орбиты, определяющий количество энергии, которым должен обладать электрон, чтобы находиться на ней; два других характеризуют точную форму волны на орбите, а также скорость и направление вращения электрона[54]. Поскольку эти параметры выражаются целыми числами, момент вращения электрона увеличивается не постепенно, а скачкообразно: от одной фиксированной величины к другой. Большие значения квантовых чисел соответствуют возбужденным состояниям атома, а электроны атома, находящегося в стационарном состоянии, расположены на максимально низких орбитах и имеют минимально возможное количество вращения.

Вероятности существования; частицы, которые в ответ на их ограничение в пространстве увеличивают скорость; внезапные переходы атомов из одного квантового состояния в другое и глубокая взаимосвязь всех явлений — вот некоторые черты необычного для нас мира атомов. Но основная сила, действующая в этом мире, известна и в привычной нам реальности. Это сила притяжения между положительно заряженным ядром и отрицательно заряженными электронами. Ее взаимодействие с электронными волнами порождает множество разнообразных структур и явлений, которые окружают нас. Оно регулирует все химические реакции и образование молекул, т. е. соединений, которые состоят из нескольких атомов, связанных силами взаимного притяжения. Таким образом, взаимодействие электронов с ядром составляет основу существования всех твердых тел, жидкостей и газов, а также живых организмов и биологических процессов, связанных с жизнедеятельностью последних.

В этом исключительно богатом атомном мире ядра играют роль предельно малых устойчивых центров, представляющих собой источник электрических сил и образующих основу множества молекулярных структур. Для понимания этих структур и в целом явлений природы нам достаточно знать величину заряда ядер и их массу. Но тот, кто хочет понять природу материи и знать, из чего она состоит, должен исследовать ядро атома, заключающее в себе почти всю массу последнего. Поэтому в 1930-е, после того как квантовая теория пролила свет на мир атома, главной задачей физиков стало изучение структуры ядра, его компонентов и сил притяжения между ними.

Первым важным шагом к пониманию структуры ядра было открытие его второго компонента (первый — протон) — нейтрона: частицы с массой, примерно равной массе протона, в 2000 раз превышающей массу электрона, но без заряда. Это не только продемонстрировало, что ядра всех химических элементов состоят из протонов и нейтронов, но и показало, что сила, связывающая частицы внутри ядра, — совершенно новое явление. Она не могла иметь электромагнитную природу, поскольку нейтроны электрически нейтральны. Физики поняли, что перед ними новая сила, не проявляющаяся нигде, кроме ядра.

Ядро атома в 100 тыс. раз меньше самого атома и всё же содержит в себе почти всю его массу. Это значит, что плотность вещества внутри ядра гораздо выше, чем в привычных нам формах материи. Если бы человеческое тело обладало плотностью ядра, оно было бы куда меньше булавочной головки. Но такая высокая плотность — не единственное необычное свойство ядерного вещества. Обладая, как и электроны, квантовой природой, «нуклоны» (так часто называют и протоны, и нейтроны) реагируют на ограниченность пространства, приобретая очень высокую скорость движения. А поскольку им отводится гораздо более ограниченный объем, их скорость достигает 60 тыс. км/с. Ядерное вещество — разновидность материи, которая не похожа ни на одну из других ее форм, существующих в нашем макроскопическом мире. Его можно сравнить с микроскопическими каплями чрезвычайно плотной жидкости, которые бурно кипят и булькают.

Новый аспект ядерной материи, определяющий его необычные свойства, — мощность ядерной силы, действующей только на очень близком расстоянии, когда нуклоны сближаются на дистанцию, равную примерно двум-трем их диаметрам. На таком расстоянии ядерная сила работает на притяжение. Но при его увеличении она становится отталкивающей и препятствует дальнейшему сближению нуклонов. Ядерные силы сохраняют ядро в исключительно стабильном, но динамическом равновесии.

Согласно результатам исследований, большая часть вещества ядра сосредоточена в микроскопических сгустках, разделенных огромными расстояниями. В пространстве между тяжелыми, бурлящими каплями ядер движутся электроны, которые составляют незначительную долю общей массы, но придают материи твердость и обеспечивают необходимые связи для образования молекулярных структур. Они также участвуют в химических реакциях и отвечают за химические свойства веществ. Но ядерные реакции в этой массе вещества не происходят, потому что имеющейся энергии недостаточно для нарушения равновесия внутри ядра.

Эта форма материи, обладающая многообразием форм и сложной молекулярной структурой, может существовать лишь при условии, что температура не очень высока, а движения молекул не очень сильны. При увеличении тепловой энергии примерно в 100 раз, как, например, внутри большинства звезд, все атомные и молекулярные структуры разрушаются. Получается, состояние большей части материи во Вселенной отличается от описанного выше. В центре звезд находятся большие скопления ядерного вещества. Там идут процессы, которые очень редко наблюдаются на Земле. Они вызывают астрономические явления, большая часть которых вызвана ядерными и гравитационными эффектами. Для нашей планеты особенно важны ядерные процессы в центре Солнца, питающие энергией околоземное пространство. Обнаружилось, что постоянный поток солнечной энергии, который является основой всей жизни на Земле, представляет собой результат ядерных реакций, т. е. процессов, происходящих в бесконечно малых пространствах. Вот он, триумф современной физики: осознание того, что приток солнечной энергии и наша связь с огромным миром становятся результатом реакций, происходящих внутри атома, т. е. явлений, которые можно отнести к бесконечно малым.

В начале 1930-х в истории изучения микромира наступил момент, когда физики испытали уверенность в том, что «строительные блоки» материи наконец открыты. Тогда стало известно, что вся материя состоит из атомов, а атомы — из протонов, нейтронов и электронов. Эти так называемые элементарные частицы воспринимались как конечные неделимые единицы материи, подобные атомам Демокрита. Как было сказано раньше, из квантовой теории следует, что мир нельзя разложить на отдельные мельчайшие составляющие, но в то время это воспринимали далеко не все. Классическое мышление было всё еще настолько сильно, что многие физики верили, будто материя состоит из «фундаментальных строительных блоков». Даже сейчас у этой точки зрения много сторонников.

Но два важных достижения физики показали, что пора отказаться от представлений об элементарных частицах как о мельчайших составляющих материи. Первое носило экспериментальный характер, второе — теоретический, и оба были сделаны в 1930-е. Усовершенствование техники эксперимента и разработка новых приборов обнаружения частиц помогли открыть новые их разновидности. Так, к 1935 г. было известно уже не три, а шесть элементарных частиц, к 1955 г. — 18, а к 1974 г. — более 200. В такой ситуации слово «элементарная» уже вряд ли применимо. В таблицах 1–2[55] приведены данные о большинстве из известных к 1974 г. частиц[56].

Таблица 1. Таблица мезонов, апрель 1974 г.

Таблица 2. Таблица барионов, апрель 1974 г.

Получается, прилагательное «элементарные» уже не настолько привлекательно, как раньше. По мере увеличения числа известных частиц росла уверенность в том, что не все они подходят под это определение, а уже в 1970-е многие физики считали, что этого названия не заслуживает ни одна из них.

Эта точка зрения подкрепляется теоретическими разработками, проводившимися одновременно с экспериментальным изучением частиц. Вскоре после формулировки квантовой теории стало очевидно, что она не может быть всеобъемлющим инструментом для описания ядерных явлений и должна быть дополнена теорией относительности. Дело в том, что частицы в пределах ядра часто движутся со скоростью, близкой к скорости света. Это очень важно, поскольку описание любого природного явления, в котором действуют скорости, близкие к световой, должно учитывать теорию относительности, т. е. быть, как говорят физики, «релятивистским». Для точного понимания ядра нам нужна модель, объединяющая теорию относительности и квантовую теорию. Она еще не создана, и попытки полного описания ядра пока не увенчались успехом. Мы немало знаем о строении ядра и взаимодействиях его частиц, но не располагаем фундаментальным пониманием природы ядерных сил и сложной формы, в которой они проявляются. Не существует и всеобъемлющей теории атомной частицы, сопоставимой с описанием атома в квантовой теории. Есть несколько «квантово-релятивистских» моделей, удовлетворительно раскрывающих отдельные аспекты мира частиц, но соединение квантовой теории и теории относительности и создание общей теории частиц остаются главными из пока не решенных задач современной физики.

Теория относительности заметно повлияла на наши представления о материи, заставив нас существенно пересмотреть понятия об элементарных частицах. В классической физике масса тела всегда ассоциировалась с некой неделимой материальной субстанцией — «материалом», из которого состоит всё. Теория относительности показала, что масса не имеет отношения ни к какой субстанции, будучи одной из форм энергии. Но энергия — динамическая величина, связанная с действием или процессами. Поскольку масса частицы эквивалентна определенному количеству энергии, частица не может уже восприниматься как статический объект. Она должна пониматься как динамическая модель, процесс, вовлекающий энергию, которая проявляется в массе данной частицы.

Начало новому взгляду на элементарные частицы положил Поль Дирак, сформулировавший релятивистское уравнение для описания поведения электронов. Его модель не только успешно объясняла мельчайшие детали строения атома, но и раскрывала фундаментальную симметричность между материей и антиматерией. Так, Дирак предсказал существование антиэлектрона, обладающего массой электрона, но с противоположным зарядом. Пару лет спустя была открыта положительно заряженная частица — позитрон. Из принципа симметричности материи и антиматерии следует, что для каждой частицы есть античастица с той же массой и тем же зарядом, но противоположным знаком. Пары частиц и античастиц могут быть созданы при наличии достаточного количества энергии и обращены в чистую энергию в процессе взаимного уничтожения. Существование процессов синтеза и аннигиляции частиц было предсказано теорией Дирака до того, как они были открыты, и с тех пор ученые наблюдали эти процессы в лабораториях миллионы раз.

Возможность возникновения материальных частиц из чистой энергии — самый необыкновенный эффект теории относительности, который можно объяснить только при использовании вышеописанного подхода. До того как физика стала рассматривать частицы с позиции теории относительности, считалось, что материя состоит либо из неделимых и неизменных элементарных единиц, либо из объектов, которые можно разложить на более мелкие составляющие. И вопрос был только в том, можно ли бесконечно делить материю на всё более мелкие единицы и в конце концов получить мельчайшие неделимые частицы. Открытие Дирака представило проблему делимости вещества в новом свете. При столкновении двух частиц с высокой энергией они обычно разбиваются на части, размеры которых не меньше размеров исходных. Это частицы того же типа, возникающие из энергии движения (кинетической), задействованной в процессе столкновения. В результате проблема делимости материи решается неожиданным путем. Единственный способ деления внутриатомных частиц — их столкновение с использованием высокой энергии. Мы можем делить материю вновь и вновь, но не получаем более мелких частей, поскольку частицы создаются энергией. Получается, субатомные частицы одновременно и делимы, и неделимы.

Такая ситуация кажется парадоксальной, пока мы придерживаемся гипотезы о «составных объектах», состоящих из «строительных кирпичиков». Противоречие исчезает при динамическом релятивистском подходе. Тогда частицы воспринимаются как динамические модели или процессы, задействующие некоторое количество энергии, которая заключена в их массе. В процессе столкновения энергия двух частиц перераспределяется и образует новый объект. И если кинетическая энергия столкновения достаточно велика, новый объект может включать дополнительные частицы.

Высокоэнергетические столкновения внутриатомных частиц — основной метод, который используют ученые для изучения их свойств. Поэтому физика частиц носит также название «физики высоких энергий». Кинетическая энергия, необходимая для экспериментов по столкновению частиц, достигается в огромных, несколько метров в окружности ускорителях, в которых протоны разгоняются до скорости, близкой к световой, а затем сталкиваются с другими протонами или нейтронами. Поразительно, какие гигантские машины нужны для изучения бесконечно малого мира. Это своего рода супермикроскопы современности.

Большинство частиц, возникающих при столкновениях, недолговечны и существуют меньше одной миллионной доли секунды, после чего снова распадаются на протоны, нейтроны и электроны. При этом можно не только обнаружить эти частицы и измерить их характеристики, но и сфотографировать оставленные ими следы! Для этого используются специальные «пузырьковые камеры». Принцип их действия схож с принципом образования инверсионного следа в небе от реактивного самолета. Сами частицы на несколько порядков меньше пузырьков, составляющих следы частиц, но по толщине и искривленности траектории физики могут определить, какая частица его оставила. На рисунке 7 приведена картинка такого следа.

Рис. 7. Эта фотография, как и другие подобные ей, — обращенный негатив, на котором следы движения частиц видны отчетливее

В точках, из которых исходит несколько треков, происходят столкновения частиц; искривления возникают из-за использования исследователями магнитных полей для определения частиц. Столкновения частиц — основной экспериментальный метод изучения их свойств и взаимодействий, а красивые линии, спирали и дуги в пузырьковых камерах крайне важны для современной физики.

Эксперименты середины XX в. в области физики высоких энергий раскрыли динамическую и постоянно меняющуюся природу частиц. Материя в них способна к любым трансформациям. Любая частица может быть преобразована в другую; энергия способна создавать частицы и наоборот. В этом мире теряют смысл такие понятия классической физики, как «элементарная частица», «материальная субстанция» и «изолированный объект». Вселенная предстает в виде динамической сети неразрывно взаимосвязанных энергетических моделей. Всеобъемлющая теория для описания мира субатомных частиц еще не создана, но уже сейчас есть несколько теоретических моделей, вполне удовлетворительно описывающих ее отдельные аспекты. Все они несвободны от математической сложности и порой противоречат друг другу, но отражают глубинное единство и изначальную изменчивость материи. Они показывают, что свойства частицы могут быть определены только в терминах ее активности, т. е. взаимодействия с окружающей средой, и частицы следует рассматривать не как самостоятельные единицы, а как неотъемлемые части единого целого.

Теория относительности радикально изменила наши представления не только о самих частицах, но и о действующих между ними силах. Для релятивистов взаимодействия между частицами, их взаимные притяжения и отталкивания выглядят как обмен частицами. Эту картину сложно представить визуально. Всё объясняется четырехмерной пространственно-временной сущностью внутриатомного мира. Ни интуитивно, ни с помощью языка удовлетворительно представить эту реальность почти невозможно. Но это необходимо, если мы хотим постичь явления субатомного уровня. Теория относительности связывает силы, действующие между составными частями вещества, со свойствами этих частей и тем самым объединяет два понятия — силы и материи, — которые со времен греческих атомистов казались самостоятельными. Теперь мы понимаем, что и сила, и материя берут начало в динамических моделях, которые мы называем частицами.

Частицы взаимодействуют при помощи сил, которые проявляются в обмене другими частицами. Это еще одно свидетельство в пользу невозможности разделения внутриатомного мира на составляющие. От нашего видимого невооруженным глазом мира и до микроскопического уровня ядра силы притяжения между объектами относительно слабы. В качестве приближения можно сказать, что всё состоит из неких элементов: крупинка соли — из молекул, молекулы соли — из двух разновидностей атомов, атомы — из ядер и электронов, а ядра — из протонов и нейтронов. Но на уровне частиц такое допущение неприменимо.

В конце XX в. появилось много свидетельств в пользу того, что протоны и нейтроны тоже могут быть разложены на составляющие. Однако силы притяжения внутри них столь сильны или (что по сути равнозначно) скорость движения этих частиц столь велика, что к ним тоже должна применяться теория относительности, в рамках которой все силы одновременно оказываются частицами. Так стирается различие между частицами — компонентами нуклона и частицами, проявляющимися в форме сил притяжения, и вышеупомянутое утверждение об элементах вещей теряет смысл. Мир частиц нельзя разложить на составляющие.

Согласно современной физике, Вселенная — динамичное неделимое целое, включающее в качестве важного объекта наблюдателя. Традиционные понятия пространства и времени, изолированных объектов, причины и следствия утрачивают смысл. Схожие представления издавна существовали в восточных религиозно-мистических учениях. Эта параллель становится очевидной в квантовой теории и теории относительности и в еще более значительной степени при рассмотрении квантово-релятивистских моделей ядерной физики, объединяющих обе теории.

Прежде чем подробно обсуждать эти параллели, я кратко расскажу о некоторых философских учениях Востока, которые связаны с проводимыми сравнениями. Некоторые из них, вероятно, пока мало знакомы читателю — философские школы индуизма, буддизма и даосизма. В следующих пяти главах описаны особенности философских воззрений этих духовных традиций, а также исторический фон, в котором они формировались. Наибольшее внимание уделяется тем разделам учений, которые особенно важны для сопоставления с физикой.

Часть II. Пути восточного мистицизма

Глава 5. Индуизм

Для понимания любой восточной философии важно осознавать, что все они религиозны по сути. Их основная цель — непосредственное интуитивное восприятие мира, а поскольку оно по природе своей близко к религии, они неразделимы. Больше всего это справедливо для индуизма, где связь между философией и религией особенно сильна. Обоснованно считается, что практически вся индийская философия в некотором смысле религиозна, а индуизм не только в течение многих столетий оказывал значительное влияние на индийскую философию, но и почти полностью определял социальную и культурную жизнь страны.

Индуизм нельзя назвать ни философией, ни тщательно разработанной религией в полном смысле слова. Это скорее большая и сложная социорелигиозная система, включающая бесчисленное множество сект, культов и философских учений, ритуалы, церемонии, духовные дисциплины, а также почитание многочисленных богов и богинь. Многие аспекты этой сложной и до сих пор развивающейся мощной духовной традиции отражают разные географические, расовые, лингвистические и культурные особенности огромного полуострова. Проявления индуизма характерны как для высокоинтеллектуальных философий, оперирующих картинами невероятной широты и глубины, так и для наивных полудетских ритуалов простонародья. И хотя большинство индийцев — простые крестьяне, поддерживающие свою религию в повседневных ритуалах, индуизм породил и выдающихся духовных наставников, которые распространяли в народе свои учения.

Источником идей индуизма являются Веды — собрание древних произведений анонимных мудрецов, так называемых провидцев. Существует четыре собрания Вед, старейший из которых — «Ригведа». Веды, написанные на санскрите (священном языке Индии) — высший религиозный авторитет для большинства ветвей индуизма. Любая философская система, не признающая высшее значение Вед, считается в Индии неортодоксальной.

Каждая Веда состоит из нескольких частей, которые датируются разными периодами — приблизительно между 1500 и 500 годами до н. э. Древнейшими в них являются священные гимны и молитвы. Последующие части имеют отношение к священным ритуалам, связанным с ведическими гимнами, а написанные последними «Упанишады» уточняют философское и прагматическое содержание этих ритуалов. «Упанишады» — ядро духовного наследия индуизма. На протяжении 25 столетий они направляли и вдохновляли величайших мыслителей Индии в соответствии с рекомендацией, высказанной в их строках.

Взяв великое оружие — лук упанишад, наложи на него стрелу, заостренную почитанием;

Натянув [тетиву] мыслью о владыке, знай, дорогой, что цель — этот непреходящий[57].

Но большинство индийцев воспринимали индуизм не из «Упанишад», а из многочисленных популярных сказаний, из которых состояли объемные эпические повествования, лежащие в основе обширной и яркой мифологии. Один из эпосов, «Махабхарата», содержит наиболее популярное в Индии религиозное произведение, «Бхагавадгиту». Та представляет собой беседу бога Кришны и воителя Арджуны, который повержен в глубокое отчаяние из-за необходимости вести с многочисленными родственниками кровопролитную войну, лежащую в основе сюжета «Махабхараты».

Кришна, скрывший свое обличье в образе колесничего Арджуны, направляет колесницу прямо в пространство между двумя армиями, и в этой драматической обстановке на поле битвы звучит обращенный к Арджуне рассказ Кришны об основных истинах индуизма. По мере повествования бога реальная война двух семейств отходит на второй план. Становится ясно, что битва Арджуны — духовная битва земного человека, воина, занятого поисками просветления. Сам Кришна дает Арджуне совет.

Поэтому рази мечом мудрости сомнения, порожденные невежеством твоего сердца. Стань цельным в согласии с самим собой, в йоге, поднимайся, великий воитель, поднимайся[58].

В основе наставлений Кришны, как и всего индуизма, лежит мысль о том, что многообразие вещей и явлений, окружающих нас, — всего лишь разные воплощения высшей реальности. Эта реальность, называемая Брахман, представляет собой объединительную концепцию, которой индуизм обязан своим изначально монистическим (имеющим единую основу) характером, хотя в этой религии почитается много богов и богинь.

Брахман, высшая реальность, понимается как «душа», или внутренняя сущность всего. Он бесконечен, человек понять его не может. Его нельзя воспринимать разумом и адекватно описать словами: «Брахман, не имеющий начала и абсолютный: он за пределами всего, что есть и чего нет»[59]. «Непостижим этот высший Атман — безграничный, нерожденный, невообразимый, немыслимый, этот Атман пространства»[60]. И все люди хотят говорить об этой реальности, и индуистские мудрецы описывают Брахмана как божественное начало и, рассуждая о нем, используют язык мифологии. Различные аспекты Божественного были названы именами почитаемых индуистами божеств, но древние тексты не оставляют сомнения в том, что все эти божества — только воплощения одной высшей реальности. И все боги считаются творениями Брахмана, и сам он — все эти боги[61].

Воплощение Брахмана в душе человека называется Атман, а основная мысль «Упанишад» в том, что Атман и Брахман, индивидуальная и высшая реальность, едины.

Содержащий в себе все деяния, все желанья, все запахи, все вкусы, охватывающий всё сущее, безгласный, безразличный — вот мой Атман в сердце[62].

Главная тема мифологии индуизма — сотворение мира через самопожертвование Бога, в исконном смысле «превращения в жертвенное, священное», в результате чего Бог становится миром, который в итоге снова перерождается в Бога. Эта созидательная деятельность Божественного носит название лила, божественная игра, и весь мир — сцена для нее. Как и большая часть мифов индуизма, миф о лиле имеет сильную магическую окраску. Брахман — великий маг, превращающий себя в мир, использующий для этого подвига «магическую созидательную силу», что подразумевает слово майя в «Ригведе». За столетия значение слова майя — одного из самых важных понятий индуистской философии — изменилось. Вместо «мощи», или «силы», божественного актера и мага оно стало означать психологическое состояние любого человека, находящегося под чарами божественной игры. Пока мы принимаем за реальность мириады форм божественной лилы, не осознавая единства Брахмана, лежащего в их основе, мы под властью чар майи.

Майя (вопреки сложившемуся убеждению) не означает, что мир — иллюзия. Обманчивы только наши мысли о том, что формы и структуры, вещи и события — реальные проявления природы. Это лишь цепочка понятий, при помощи которых мы мыслим, измеряя и классифицируя мир. Майя — наша иллюзия, возникающая при отождествлении понятий с реальностью, или карты местности — с самой местностью.

Индуисты считают все вещи и события проявлениями относительной, текучей и изменчивой майи, управляемой великим магом. Мир майи постоянно меняется, поскольку динамична божественная игра лилы. Движущая сила последней — карма, еще одно важное понятие индийской философии. Этот термин означает «действие». Это основной принцип божественной пьесы, приводящий в движение Вселенную, все части которой динамически связаны друг с другом. «Карма — это созидательная сила, посредством которой все вещи получают свою жизнь»[63].

Со временем значение слова карма, так же как и майя, утратив космогенные свойства, получило новую психологическую трактовку. Пока мы видим мир фрагментарно, находимся под чарами майи, думая, будто мы существуем отдельно от окружающего мира и независимы от него, мы связаны кармой. Свобода от ее уз подразумевает осознание целостности и гармонии природы, включая нас, и соответствующие действия.

Все действия занимают свое место во времени благодаря взаимопереплетению сил природы, однако человек, погрязший в заблуждениях эгоизма, думает, что он сам — деятель. Однако тот, кто знает о связи сил Природы с действиями, видит, как одни силы Природы оказывают воздействие на другие силы Природы, и избегает участи их раба[64].

Освободиться от чар майи, разорвать оковы кармы — значит осознать, что всё чувственно воспринимаемое — проявления одной и той же реальности. Это значит прочувствовать лично и конкретно, что всё, включая нас, есть Брахман. Этот опыт называется мокша, или «освобождением», и составляет основу индуизма.

Индуисты считают, что есть бесчисленное множество путей к освобождению. Не все последователи этого учения могут одинаково приблизиться к Божественному, поэтому для людей, стоящих на различных ступенях духовного развития, придуманы разные понятия, ритуалы и духовные практики. Индуистов не беспокоит, что эти понятия иногда противоречат друг другу: они знают, что Брахман выше их. Это объясняет высокую толерантность и восприимчивость индуизма к различным влияниям.

Самая высокоинтеллектуальная ветвь индуизма — Веданта, основанная на «Упанишадах» и воспринимающая Брахмана как неперсонифицированное метафизическое понятие без мифологического содержания. Однако предлагаемый ею путь освобождения значительно отличается от любой школы западной философии: он включает обязательную ежедневную медитацию и другие духовные упражнения, направленные на слияние с Брахманом.

Еще один важный и популярный путь к освобождению — йога (от «сопрягать», «соединять»; подразумевает соединение души человека с Брахманом). Есть несколько школ, или «путей», йоги, и каждая использует базовые физические упражнения и психологические практики для людей различных психологических типов и разного уровня духовного просвещения.

Для большинства индуистов самый популярный путь слияния с Божественным — почитание «личного» бога или богини. Индуизм породил тысячи божеств, имеющих бесчисленные воплощения. Три самых популярных — Шива, Вишну и Богиня-мать. Шива — один из древних индийских богов, способный принимать разные обличия. Олицетворяя полноту Брахмана, он приобретает имя Махешвара, или Великий Бог. Но он может отражать много самостоятельных аспектов Божественного. Самое знаменитое его воплощение — Натараджа, или Король Танца. Будучи Танцором Космоса, Шива — бог созидания и разрушения, который своим танцем поддерживает бесконечный ритм Вселенной.

Вишну тоже имеет много обличий, одно из которых — бог Кришна из «Бхагавадгиты». В целом его роль сводится к сохранению Вселенной. Третье божество этой триады — Шакти, или Богиня-мать, — первичная богиня, воплощающая в разных своих проявлениях женское начало и женскую энергию Вселенной.

Шакти также выступает в роли жены Шивы. Изображения двух страстно обнимающихся божеств, с особой чувственностью, незнакомой церковному западному искусству, часто можно видеть в храмовых скульптурных произведениях искусства. В отличие от большинства западных религий, индуизм не подавлял чувственного наслаждения, считая тело важной составляющей человека и не отделяя его от духа. Индуист не стремится контролировать желания тела при помощи сознательной воли. Его цель — осознать себя всем своим существом, телом и духом. В индуизме даже появилось течение — средневековый тантризм, — где путь к просветлению лежит через глубокое погружение в чувственную любовь, в которой, согласно «Упанишадам», каждый воплощает в себе обоих.

Он стал таким, как женщина и мужчина, соединенные в объятиях. Он разделил сам себя на две части. Тогда произошли супруг и супруга[65].

Образ Шивы был тесно связан с этой средневековой формой эротического мистицизма, как и Шакти, и многие другие богини мифологии индуизма. Множество женских божеств свидетельствует, что в индуизме физическая и чувственная сторона человеческой природы, которая всегда ассоциировалась с женским началом, — неотъемлемая часть Божественного. Богини индуизма изображаются не в облике святых непорочных дев, а в удивительно гармоничных объятиях своих божественных супругов.

Боги и богини индуизма со всеми их воплощениями и перерождениями смущают западного человека. Чтобы понять, как индуисты могут жить с таким множеством божеств, нужно осознать основное его положение: все божества по сути одинаковы. Это проявления одной и той же реальности, воплощения разных сторон бесконечного, повсеместно присутствующего и абсолютно непостижимого Брахмана.

Глава 6. Буддизм

Буддизм много веков был основной духовной традицией в большинстве регионов Азии, включая страны Индокитая, а также Шри-Ланку, Непал, Тибет, Китай, Корею и Японию. Как и индуизм в Индии, он заметно повлиял на интеллектуальную, и культурную жизнь этих стран. Однако, в отличие от индуизма, учение буддизма восходит к одному основателю, Сиддхартхе Гаутаме — «историческому» Будде. Он жил в Индии в середине VI в. до н. э., в то удивительное время, когда в мир пришло столько гениальных духовных наставников и философов: Конфуций и Лао-цзы в Китае, Заратустра в Иране, Пифагор и Гераклит в Греции.

Если индуизм уделяет основное внимание мифологии и ритуалу, то буддизм ставит во главу угла психологию. Цель Будды была не в том, чтобы удовлетворить людское любопытство по поводу происхождения мира, природы Божественного начала и т. п. Его интересует только человеческая жизнь, полная страданий и разочарований. Его учение было не метафизическим, а скорее психотерапевтическим. Он указал причину страданий и способ их преодоления, воспользовавшись традиционными индуистскими понятиями: майя, карма, нирвана и т. д., — но дав им новое психологическое толкование.

После смерти Будды появились две основные школы, Хинаяна и Махаяна. Хинаяна, или Малая Колесница, — ортодоксальная школа, придерживающаяся буквального толкования наставлений Будды. Махаяна, Большая Колесница, характеризуется более гибким подходом: для ее последователей дух учения важнее, чем формулировки. Ветвь Хинаяны распространилась на Шри-Ланке, в Бирме и Таиланде, а учение Махаяны — в Непале, Тибете, Китае и Японии, став основной из двух школ. В Индии буддизм по прошествии столетий был принят более гибким и восприимчивым индуизмом, а Будда признан одним из перерождений многоликого Вишну.

По мере распространения буддизм Махаяны в Азии соприкасался с разными менталитетами и культурными наследиями; их носители толковали положения буддизма в своей «системе координат». Они разрабатывали это учение в мельчайших деталях и привносили свои оригинальные идеи. Так они сохранили живость буддизма в течение многих веков и создали сложнейшие философские системы, включающие глубокие психологические концепции.

Но, несмотря на высокий интеллектуальный уровень философии Махаяны, эта школа не сосредоточена только на абстрактной мысли. Интеллект здесь рассматривается только как одно из средств, помогающих освободить путь для непосредственного мистического опыта — «просветления». Основной смысл его в том, чтобы уйти из мира интеллектуальных размышлений и противоречий и оказаться в мире ачинтьи: непостижимого, действительность которого предстает в виде неделимой и недифференцируемой «сущности».

Такое ощущение посетило как-то ночью Сиддхартху Гаутаму, после того как он семь лет жил аскетом в лесах. Сидя в глубокой медитации под священным деревом Бодхи[66], Деревом Просветления, он вдруг почувствовал, что на него снизошло ощущение «непревзойденного и полного пробуждения», сделавшее пустыми все его былые искания и сомнения. Благодаря этому он стал Буддой, «Просветленным». На Востоке изображение Будды, погруженного в глубокую медитацию, значит так же много, как изображение распятия Христа на Западе. Оно вдохновило многих художников и скульпторов, создавших величественные изваяния.

Согласно буддийской традиции, сразу после пробуждения Будда отправился в Олений парк Бенареса (ныне город Варанаси), чтобы открыть свое учение бывшим товарищам-отшельникам. Оно было облечено в форму Четырех Благородных Истин. Чем-то они напоминают медицинское заключение, в котором сначала выявляется причина заболевания, а затем выражается уверенность в том, что болезнь излечима, и в конце прописывается лекарство. Первая Благородная Истина утверждает, что основная составляющая человеческого существования — дуккха, т. е. страдания, порождающие разочарования. Разочарование коренится в нашем нежелании признать тот очевидный факт, что всё вокруг нас не вечно и преходяще. «Все вещи возникают и проходят»[67], — говорил Будда; и в основе буддизма лежит представление о том, что текучесть и изменчивость — основные свойства природы. По мнению буддистов, страдание возникает, когда мы начинаем сопротивляться естественному течению жизни и придерживаемся неких устойчивых форм — проявлений майя (это могут быть вещи, явления, люди и мысли). Принцип непостоянства проявляется и в том, что нашего «Я» не существует. Это субъект нашего меняющегося опыта. Буддисты считают, что убежденность в существовании собственного «Я» — иллюзия, еще одна форма майи, интеллектуальное понятие, лишенное связи с действительностью. При таком мировосприятии разочарования неизбежны.

Вторая Благородная Истина разъясняет причину возникновения страданий — тришны, т. е. «привязанности» или «жажды». Это бессмысленная привязанность к жизни, проистекающая из невежества — авидья. Мы пытаемся разделить воспринимаемый мир на отдельные самостоятельные части и тем самым свести текучие формы реальности к фиксированным мысленным категориям. И неизбежно разочаровываемся. Стараясь цепляться за вещи, которые кажутся нам незыблемыми, а на самом деле постоянно меняются и проходят, мы оказываемся в порочном круге, где любое действие рождает дальнейшее действие, а ответ на любой вопрос ставит новые вопросы. В буддизме этот порочный круг называется сансара: круговорот рождений и смертей. Он движется под действием кармы, непрекращающейся цепочки причин и следствий.

Согласно Третьей Благородной Истине, страдания и разочарования могут быть прекращены. Мы способны выйти из порочного круга сансары, освободиться от уз кармы и достичь полного освобождения — нирваны. В этом состоянии уже нет ложных представлений об отдельном «Я», а постоянным ощущением становится переживание единства всего сущего. Нирвана соответствует мокше индуистов и не может быть описана подробнее: это состояние сознания лежит за границами интеллектуальных понятий. Достичь нирваны означает достичь пробуждения, т. е. стать Буддой.

Четвертая Благородная Истина указывает средство избавления от страданий, призывая следовать Благородному Восьмеричному Пути, который тоже ведет к достижению состояния Будды. Два первых шага на этом пути имеют отношение к правильному видению и истинному знанию, т. е. верному пониманию состояния человека. Следующие четыре касаются правильного действия. Они содержат описание правил, которым должен следовать буддист: Срединного Пути на равном удалении от крайностей. Последние два шага помогают достичь правильных осознания и медитации и описывают мистическое восприятие реальности — конечную цель Пути.

Будда не развивал свое учение в последовательную философскую систему, а рассматривал его как средство достижения просветления. Его высказывания о мире сводились к одной идее: о непостоянстве всего сущего. Он предостерегал последователей от слепого следования духовным авторитетам, включая и себя, говоря, что может лишь указать дорогу к достижению состояния Будды, но каждый волен сам определять свой путь и идти по нему самостоятельно. Последние слова Будды на смертном одре характеризуют все его мировоззрение и учение: «Будьте светильниками самим себе, с усердием стремитесь к своему освобождению»[68].

За несколько веков, последовавших за смертью Будды, ведущие деятели буддийской церкви несколько раз собирались на Великих соборах, где вслух зачитывались положения учения и устранялись разночтения в их толковании. На четвертом соборе, состоявшемся в I в. н. э. на острове Цейлон (Шри-Ланка), учение, изустно передававшееся на протяжении пяти столетий, было впервые записано. Оно получило название палийского канона (буддисты воспользовались языком пали) и стало основой ортодоксального буддизма Хинаяны. Махаяна же основана на большом количестве сутр — сочинений значительного объема, написанных на санскрите одним или двумя столетиями позже, которые излагают учение Будды гораздо подробнее и обстоятельнее.

Махаяна называется Большой Колесницей: ее последователям предлагается много способов достижения состояния Будды. Они включают как веру в учение, так и высокоразвитые философские системы, которые по своему интеллектуальному уровню приближаются к современной науке.

Первым распространителем идей Махаяны был Ашвагхоша — один из самых выдающихся философов среди патриархов буддизма, живший в I в. н. э. Он изложил основные положения буддизма Махаяны — особенно те, что касаются буддийского понятия «таковости» (татхата) — в небольшой книге под названием «Пробуждение веры». Это прозрачный и очень красивый текст, во многом напоминающий «Бхагавадгиту», — первое важное сочинение по буддизму Махаяны, ставшее основным авторитетом для всех школ этого направления.

Ашвагхоша сильно повлиял на Нагарджуну — самого высокоинтеллектуального философа Махаяны, который применил сложную диалектику, чтобы показать ограниченность всех идей реальности. С помощью блестящих аргументов он опроверг общепринятые метафизические взгляды своего времени и продемонстрировал, что реальность не может быть постигнута в понятиях и рассуждениях. Поэтому он назвал ее шуньята («отсутствие» или «пустота), которое эквивалентно татхате Ашвагхоши. Если признать, что рациональное мышление бессильно, то реальность будет восприниматься как чистая «таковость».

Поэтому утверждение Нагарджуны о том, что пустота — основная суть действительности, не следует понимать в нигилистическом смысле. Оно означает, что все понятия реальности, сформированные человеческим разумом, не истинны. Сама же действительность, или Пустота, — не состояние «отсутствия чего-то», а единственный источник жизни и единственное содержание всех форм.

Вышеизложенные положения Махаяны относятся к ее интеллектуальному, логическому аспекту. Но это лишь одна сторона буддизма. Ее дополняет религиозное сознание буддиста, включающее веру, любовь и сострадание. Махаяна утверждает, что истинная просветленная мудрость (бодхи) включает два компонента, которые Дайсэцу Судзуки назвал «двумя столпами, поддерживающими буддизм». Это праджня, высшая трансцендентальная мудрость, или интуитивное просветление, и Каруна — любовь или сострадание.

В махаянистском буддизме базовая природа всего сущего описывается не только при помощи таких категорий, как Таковость и Пустота, но и понятием Дхармакая, или «Сущностное тело», которое описывает реальность такой, какой она представляется буддистскому религиозному сознанию. Дхармакая — эквивалент индуистского Брахмана. Он пронизывает всё материальное и отражается в человеческом разуме в виде бодхи, просветленной мудрости. Дхармакайя одновременно и духовна, и материальна.

Акцент на любовь и сострадание как неотъемлемые части мудрости нашел отражение в идеале бодхисаттвы, одном из самых важных положений Махаяны. Бодхисаттва — личность, стоящая на высоком уровне духовного развития и способная вскоре достичь состояния Будды, который не ищет просветления для одного себя. Он дает обет помочь всем живым существам обрести состояние Будды, перед тем как самому достичь нирваны. Эти представления восходят к решению, которое когда-то принял Будда (буддийская традиция утверждает, что оно было сознательным и далось ему нелегко): не просто достичь нирваны, но вернуться в мир, чтобы указать подобным себе человеческим существам путь к спасению. Идеал бодхисаттвы также соотносится с буддийским учением о несуществовании обособленного «Я»: если не существует отдельных «Я», идея о том, что индивидуум может достичь нирваны, теряет смысл.

Элемент веры в махаянистском буддизме нашел свое конечное выражение в Школе Чистой Земли. В основе ее учения лежит утверждение о том, что все люди изначально обладают Природой Будды, и делается вывод, что для достижения состояния нирваны, или «Чистой Земли», достаточно уверовать в это.

Философия буддизма достигла кульминации в школе Аватамсака, которая основана на одноименной сутре. Она считается стержнем махаянистского буддизма, и Дайсэцу Судзуки говорит о ней с вдохновением.

Аватамсака-сутра — обобщение философии, морали и опыта буддизма. На мой взгляд, величие концепции, глубина чувств и масштабность повествования, явившиеся в этой сутре, не встречаются более ни в одной из церковных литератур мира. Эта сутра — вечный источник религиозной мысли. Ни один религиозный человек не может расстаться с ней, не насытив свою жажду или утолив ее частично[69].

Именно эта сутра стала главным источником вдохновения для китайских и японских мыслителей, когда буддизм Махаяны распространился в Азии. Контраст между китайцами и японцами, с одной стороны, и индийцами — с другой, настолько значителен, что порождает утверждения, будто они представляют собой два полюса человеческого мышления. Если первые практичны, прагматичны и настроены на мысли об общественном, то вторые обладают богатым воображением, склонны к метафизике и сверхъестественному. Когда мыслители Японии и Китая начали переводить и комментировать «Аватамсаку» — одно из величайших произведений индийской религиозной мысли, два этих полюса слились и создали новое динамическое единство. В результате сформировалась философия китайской школы Хуаянь и японской Кэгон, которые, по словам Судзуки, составляют верх совершенства буддийской философии, история которой на Дальнем Востоке исчисляется двумя тысячелетиями[70].

Основная тема «Аватамсаки» — единство и взаимосвязанность всех вещей и явлений. Это представление не только составляет глубинную сущность восточного мировоззрения, но является одним из базовых элементов концепции современного мира, появившейся благодаря достижениям физики. Мы увидим, что древняя «Аватамсака-сутра» содержит поразительные параллели с моделями и теориями современной физики.

Глава 7. Китайская философия

Когда буддизм проник на территорию Китая в I в. н. э., он столкнулся с культурой, история которой насчитывала уже около 2000 лет. В этой культуре философия достигла пика развития в период династии Поздняя Чжоу (500–221 гг. до н. э.) — золотого века китайской философии, — и с тех пор пользовалась величайшим уважением.

С самого начала философия этой страны развивалась в двух взаимодополняющих направлениях. Поскольку китайцы всегда были прагматиками с высокоразвитым общественным сознанием, все их философские школы занимались жизнью общества, человеческими отношениями, моральными ценностями и вопросами государственного управления. Но это направление не было единственным. Существовало и второе, вызванное к жизни мистической стороной китайского характера. Высшей его целью было возвышение общества и повседневной жизни и более высокий уровень сознания. Это уровень мудреца — китайского идеала просветленного человека, достигшего мистического единения со Вселенной.

Но мудрец не находится исключительно на этом высоком уровне; его равно интересуют и мирские дела. Он объединяет в себе две взаимодополняющие стороны человеческой природы: интуитивную мудрость и рациональное знание, созерцание и общественную активность, — которые традиционно ассоциируются в китайской культуре с образами мудреца и правителя. По словам Чжуан-цзы[71], полностью реализовавшие себя личности благодаря спокойствию становятся мудрецами, а благодаря своей деятельности — правителями[72].

В VI в. до н. э. два направления китайской философии развились в две самостоятельные философские школы: конфуцианство и даосизм. Конфуцианство — философия общественного устройства, здравого смысла и практических знаний. Она дала китайцам систему образования и строгие предписания общественного поведения. Одной из его целей было создание этической основы для традиционной китайской системы родственных отношений, со сложной структурой и ритуалами почитания предков. А сторонники даосизма в первую очередь интересовались созерцанием природы и постижением ее Пути, Дао. По мнению даосов, человек достигает счастья тогда, когда следует естественному порядку, действуя под влиянием импульсов и доверяя интуиции.

Эти два направления — два полюса китайской философии, но люди всегда видели в них противоположные стороны единой природы человека и поэтому считали их взаимодополняющими. К конфуцианству обращались, обучая детей, которым надлежало усвоить правила и установки общества. Даосизму обычно следовали пожилые люди, которые хотели восстановить и развить утраченную интуитивность, подавленную условностями общества. В XI–XII вв. неоконфуцианцы попытались объединить в рамках своей школы конфуцианство, буддизм и даосизм. Лучше всего это удалось Чжу Си (1130–1200) — одному из величайших китайских мыслителей, сочетавшему конфуцианскую ученость с глубоким знанием буддизма и даосизма и включившему элементы всех трех учений в свою синтетическую философию.

Конфуцианство получило свое название от имени Кун Фуцзы, или Конфуция — знаменитого мыслителя и наставника множества учеников, который видел свою основную задачу в том, чтобы передать древнее культурное наследие подопечным. При этом он не ограничивался простой передачей знаний, интерпретируя традиционные представления в соответствии со своими представлениями о морали. Он учил, опираясь на так называемое Шестикнижие (древние произведения по философии, ритуалам, поэзии, музыке и истории, духовное и культурное наследие «святых мудрецов» Древнего Китая). Китайская традиция связывает эти сочинения с именем Конфуция: он был либо их автором, либо составителем, либо комментатором. Но современные исследования установили, что ему нельзя приписать ни одну из этих ролей в отношении какой-либо части классического Шестикнижия. Его взгляды стали известны благодаря сочинению «Лунь-юй», или «Аналектам Конфуция» — собранию афоризмов, составленному его учениками.

Основателем даосизма был Лао-цзы, чье имя буквально означает «Старый Наставник» и который, согласно легенде, был старшим современником Конфуция. Ему приписывается авторство основного даосского произведения — сборника афоризмов. В Китае его обычно называют просто «Лао-цзы», а на Западе оно получило название «Дао дэ цзин», или «Книга о Пути и Добродетели». Я уже упоминал о парадоксальном стиле и мощном и поэтичном языке этой книги, которую Джозеф Нидэм считает «вне всякого сомнения, самым глубоким и красивым произведением на китайском языке»[73].

Второе важное даосское сочинение — «Чжуан-цзы», которое гораздо больше «Дао дэ цзин» по объему. Его автор, Чжуан-цзы, по легенде, жил двумя столетиями позже Лао-цзы. Согласно современным исследованиям, «Чжуан-цзы», а может, и «Лао-цзы», не могут быть приписаны конкретным авторам: скорее, это компиляции даосских трактатов, созданные разными авторами в разное время. И «Аналекты» Конфуция, и «Дао дэ цзин» написаны емким языком, с утвердительным подтекстом, характерным для китайского образа мышления. Китайцы не любят абстрактные логические рассуждения, а их язык совсем не похож на западный. Иероглифы могут выступать в нем в роли существительных, прилагательных или глаголов, а порядок слов определяется не столько грамматикой, сколько эмоциональным содержанием предложения. Слово в классическом китайском — не абстрактный знак, соответствующий четко очерченному понятию. Скорее, это звуковой символ, богатый подтекстами, способный вызывать в сознании неразделимую связь пиктограмм и эмоций. Говорящий китаец стремится не столько сообщить некую цепочку интеллектуальных рассуждений, сколько поразить и повлиять на слушателя. На письме иероглиф представлял собой не абстрактный знак, а модель, «гештальт» (цельный образ сознания), отражавший связь между изображением и значением слова.

Поскольку китайские философы излагали свои идеи языком, который так хорошо подходил для их образа мышления, несмотря на краткость и даже порой недосказанность, их труды были очень содержательными. Понятно, что большинство образов теряется при переводе на европейские языки. Перевод одного предложения из «Дао дэ цзин», например, может передать малую толику богатого множества идей оригинала. Именно поэтому разные переводы часто кажутся самостоятельными, непохожими друг на друга текстами. Фэн Ю-Лань[74] утверждал, что нужно объединить все существующие и еще не сделанные переводы «Лао-цзы» и «Аналектов» Конфуция, чтобы открыть богатство их оригиналов[75].

Китайцы, как и индийцы, считали, что существует высшая реальность, лежащая в основе многообразия вещей и явлений, наблюдаемых нами, которая объединяет их. Чжуан-цзы утверждал, что термины «полное», «всеохватывающее» и «целостное», несмотря на внешние различия, отражают одну реальность[76].

Китайцы называли эту реальность Дао, что первоначально означало «Путь». Это Путь всей Вселенной, порядок мироустройства. Позже конфуцианцы дали этому понятию другое толкование. Они заговорили о Дао человека или человеческого общества, понимая под ним моральный образ жизни.

В первоначальном космическом смысле Дао — высшая, не поддающаяся описанию реальность, эквивалент индуистских Брахмана и Дхармакайи. Но Дао отличается от них своей внутренней меняющейся сущностью, которая, по мнению китайцев, составляет основу Вселенной. Дао — всеобъемлющий процесс, в который вовлечены все вещи. Мир постоянно течет и изменяется.

Индийские буддисты, разработавшие учение о непостоянстве, придерживались схожих взглядов, но в этой религии они касались только человеческой жизни и развивались в психологическом направлении. Китайцы же не только считали, что текучесть и изменчивость свойственны всему мирозданию, но были уверены в существовании устойчивых моделей, в соответствии с которыми происходят все изменения. Мудрец стремится распознать их и действует в соответствии с ними. Он становится «человеком с Дао», живущим в гармонии с природой и преуспевающим во всех начинаниях. Вот что говорит Хуэй Нань-цзы, философ, живший во II в. до н. э.

Тому, кто подчиняется течению Дао, следуя естественным процессам Неба и Земли, легко управлять всем миром[77].

Какими же устойчивыми, повторяющимися моделями обладает космический Путь, который нужно постичь человечеству? Основной признак Дао — цикличность его движения и изменений. «Движение Дао есть возвращение, — говорил Лао-цзы, — уйти далеко означает вернуться»[78]. Все процессы в природе и во внутреннем мире человека цикличны и имеют фазы прихода и ухода, расширения и сжатия.

Прообразом этих представлений, несомненно, стали движения Солнца и Луны и смена времен года, воспринятые китайцами как проявление вселенской закономерности. Китайцы верят: если ситуация в своем развитии доходит до крайности, она начнет двигаться в противоположном направлении и превратится в свою противоположность. Эта уверенность придавала им сил и стойкости во времена бедствий и делала осторожными и скромными в благоприятные времена. В результате сформировалось учение о золотой середине, общее для конфуцианцев и даосов. «Мудрец, — говорил Лао-цзы, — избегает излишеств, сумасбродства и потворства своим слабостям»[79].

По мнению китайцев, лучше иметь слишком мало, чем слишком много; лучше оставлять что-то незавершенным, чем слишком усердствовать — в последнем случае человек может не сильно продвинуться вперед, но идти в верном направлении. Как человек, желающий идти всё дальше на восток, в результате может оказаться на западе, так и склонные к излишнему накопительству могут окончить дни свои в нищете. Красноречивый пример действия этой древней китайской мудрости — современное индустриальное общество, которое ставит во главу угла повышение «уровня жизни», хотя тем самым на деле ухудшает качество жизни своих членов.

Представление о циклической модели движения Дао было структурировано с введением полярных противоположностей, инь и ян. Они стали двумя полюсами, ограничивающими циклы перемен.

Ян, достигнув пика своего развития, отступает перед лицом инь; последняя, достигнув своего предела, отступает перед лицом ян[80].

По мнению китайцев, все проявления Дао рождены динамическим взаимодействием этих противоположных сил. Эта идея очень древняя, и много поколений размышляли об этом, прежде чем символизм архетипической пары инь и ян стал основополагающим понятием китайской философии. Первоначально слова инь и ян обозначали соответственно тенистый и солнечный склоны горы, и это уже отражало относительность данных понятий.

То, что позволяет явиться то мраку, то свету, есть Дао[81].

С глубокой древности два противоположных начала проявлялись не только как светлое и темное, но и как мужское и женское, твердое и податливое, верх и низ. Ян — сильное, мужское, творческое начало — ассоциировалось с Небом, а инь — темное, женское, восприимчивое и материнское — с Землей. Небо наверху и наполнено постоянным движением, а Земля, согласно геоцентрическим взглядам древних, покоится внизу. Поэтому ян стало символизировать движение, а инь — покой и неподвижность. В области человеческого мышления тоже есть такие соответствия: инь — сложный интуитивный женский ум, ян — четкий рациональный рассудок мужчины. Инь уподобляется спокойной неподвижности погруженного в созерцание мудреца, а ян — созидательной деятельности правителя. Динамический характер взаимоотношений инь и ян можно проиллюстрировать при помощи древнего китайского символа Тайцзи-ту, или «Символа Великого Предела» (монада). Оно характеризуется симметричным соотношением темного и светлого полей, изображающих соответcтвенно инь и ян, но симметрия не статична. Это симметрия вращения, предполагающая постоянное движение по кругу (рис. 8).

Рис. 8. Символ инь и ян

Ян вновь и вновь возвращается к своему началу. Инь достигает максимума и уступает место ян[82].

Две точки на рисунке символизируют идею о том, что, когда одно из двух начал достигает пика своего развития, оно уже готово отступить, поэтому в этот момент в зародыше содержит в себе свою противоположность.

Противопоставление инь и ян присутствует во всей китайской культуре и определяет традиционный китайский образ жизни. Чжуан-цзы утверждал, что жизнь — гармоничное сочетание инь и ян[83]. Народ-земледелец издавна был знаком с движением по небосводу Солнца и Луны и сменой времен года. Поэтому сезонные изменения, как и обусловленные ими явления роста и увядания в природе, воспринимались как очевидные проявления чередования инь и ян, холодной темной зимы и яркого жаркого лета. Сезонное чередование противоположностей отражается и на нашей пище. Для китайца здоровая диета — прежде всего баланс инь и ян. Традиционная китайская медицина тоже исходит из представления о равновесии инь и ян в теле человека, и любое заболевание рассматривается как его нарушение. Тело человека разделяется на органы инь и ян. Внутренняя часть нашего тела — ян, а его поверхность — инь; задняя сторона тела — ян, передняя инь; внутри тела находятся органы инь и ян. Равновесие между всеми этими частями поддерживается при помощи постоянного потока ци, жизненной энергии, текущей по целой системе «меридианов», на которых находятся точки акупунктуры. Меридианы ян соединены с органами инь и наоборот. Если остановить течение ци, возникает заболевание, которое можно излечить, воздействуя иглами на точки акупунктуры, чтобы восстановить и усилить потоки энергии.

Казалось бы, при помощи понятий инь и ян, двух всеобъемлющих и всемогущих начал, можно описать всё движение Дао. Но китайцы на этом не остановились. Они стали исследовать разные варианты сочетаний инь и ян и разработали систему космических архетипов. Она описана в «И цзин» — «Книге Перемен». Это первая часть Шестикнижия, произведение, лежащее у истоков философии и культуры Китая. Авторитет, которым она пользовалась на протяжении тысячелетий, сопоставимы только с отношением к Священным писаниям других культур: Ведам или Библии. Знаменитый синолог Рихард Вильгельм, переведший ее на английский язык, писал в предисловии к переводу, что это одно из главных произведений мировой литературы, созданное очень давно, но до сих пор вызывающее интерес у ученых. Практически все самые важные события в трехтысячелетней истории китайского народа либо были вдохновлены ею, либо повлияли на толкования ее текста; поэтому можно уверенно утверждать, что «И цзин» содержит зрелую мудрость тысячелетий[84].

«Книга Перемен» росла с течением тысячелетий. Она состоит из нескольких слоев, берущих начало в самых важных периодах развития китайской философской мысли. Точкой отсчета стало собрание 64 фигур, или гексаграмм, одна из которых изображена на рис. 9 и которые были построены на основе символизма инь-ян и использовались для предсказаний. Каждая гексаграмма состоит из шести линий, которые могут быть либо разорванными (инь), либо сплошными (ян). Всего их 64. Эти символы, о которых мы подробнее поговорим ниже, рассматривались уже как космические архетипы, представляющие модели Дао в природе и человеческой жизни. Каждая получила название и сопровождалась коротким текстом (суждением), в котором сообщалось, как действовать в согласии с космической моделью в конкретном случае. Позже каждая гексаграмма была снабжена еще одним коротким текстом — образом, в котором значение схемы раскрывалось в нескольких, зачастую очень поэтичных строках. Третий текст поясняет значение каждой линии языком, чрезвычайно насыщенным мифологическими образами, которые подчас сложно понять.

Рис. 9. Пример гексаграммы

Таковы три разновидности текстов, которые сопровождают гексаграммы, использовавшиеся для гадания. Чтобы определить, какая именно гексаграмма подходит для описанной спрашивающим ситуации, использовался сложный ритуал, в котором фигурировали 50 палочек из стеблей тысячелистника. Цель была в том, чтобы увидеть в гексаграмме космическую модель соответствующего момента и узнать от прорицателя, как нужно действовать. По словам Вильгельма, в «Книге Перемен» есть образы, которые следует раскрыть; суждения, которые следует истолковать; счастье и несчастье определяются здесь, чтобы спрашивающий мог принять решение[85].

Таким образом, основная цель обращения к «И цзин» — не предсказание будущего, а прояснение текущей ситуации, так чтобы можно было выбрать оптимальный вариант действий.

«И цзин» со временем стала не просто книгой для гаданий, а кладезем мудрости. И в таком качестве она гораздо масштабней. Много веков она была источником вдохновения для ведущих мыслителей Китая, включая Лао-цзы, некоторые глубокие афоризмы которого построены на основе этого текста. Конфуций очень тщательно изучал это сочинение, и большинство комментариев, составляющих более поздние слои книги, восходят к его школе. Эти комментарии, называющиеся Десять Крыльев, содержат структурный анализ гексаграмм с философскими пояснениями.

Основная мысль комментариев конфуцианцев, да и всей «И цзин», в том, что все явления изменчивы. Основной ее посыл — идея о непрекращающихся превращениях и преобразованиях всего сущего. Вильгельм призывал не чураться этой книги, Дао которой постоянно меняется, пролегая через шесть пустот. Здесь твердое и податливое сменяют друг друга и нет никаких правил, кроме перемен[86].

Глава 8. Даосизм

Из двух основных направлений китайской философии, конфуцианства и даосизма, именно последнее характеризуется более религиозно-мистической ориентацией, а следовательно, интереснее для сравнения с современной физикой. Подобно индуизму и буддизму, даосизм оперирует скорее интуитивной мудростью, чем рациональным знанием. Признавая ограниченность и относительность разума, даосизм дает способ освобождения от существующего мира и в этом контексте может быть сопоставлен с йогой или Ведантой в индуизме, а также Восьмеричным Путем в буддизме. В китайской культуре даосское освобождение значит освобождение от строгих правил и общественных регламентаций. Недоверие к привычным знаниям и логическим рассуждениям в даосизме проявляется сильнее, чем в какой бы то ни было школе восточной философии. Оно основано на твердой убежденности в том, что человеческий разум не может постичь Дао. Вот что говорил об этом Чжуан-цзы.

Забудьте о мудрости, отбросьте знания, и Поднебесная обретет мир[87].

В книге Чжуан-цзы не раз проявляется презрение даосов к рассуждениям и доказательствам.

Не за звонкий лай собаку считают хорошей, не за красивые речи человека считают добродетельным, а тем более — великим[88].

И еще один пример.

Те, кто спорит, не видят [пути][89].

Даосы рассматривали логическое мышление как часть искусственно созданного мира человека, наряду с общественным установками и нормами морали. Они не интересовались этим миром, сосредоточившись на созерцании природы, имевшем целью обнаружить «свойства Дао». И так они выработали подход, глубоко научный по сути; и лишь сильное недоверие к аналитическому методу не позволяло им создавать подлинные научные теории. И всё же тщательное изучение природы вместе с сильной мистической интуицией привело даосских мудрецов к глубоким откровениям, справедливость которых подтверждают современные научные теории.

Одно из самых важных откровений даосов заключалось в осознании того, что изменчивость внутренне присуща природе. Отрывок из «Чжуан-цзы» отчетливо демонстрирует, что грандиозное значение перемен становится очевидным в результате созерцания природы.

У пути нет ни конца, ни начала, у вещей есть смерть и рождение, их совершенство ненадежно; то пустые, то полные, не [навечно] обретают свою форму. Годы нельзя повторить, время нельзя остановить. Увядание и рост, полнота и пустота, конец и начало — вот почему называем великой справедливостью, судим о [естественном] законе тьмы вещей[90].

Даосы рассматривали все природные изменения как проявления динамического чередования двух противоположностей — инь и ян. Так они пришли к осознанию того, что любая пара противоположностей представляет собой единство, в котором полюса динамически связаны друг с другом. Западному человеку сложно принять мысль о внутреннем единстве противоположностей[91]. Нам кажется парадоксальным то, что ощущения и свойства, которые мы всегда считали противоположными, должны оказаться двумя сторонами одного явления. Но на Востоке всегда были уверены в том, что для достижения просветления нужно быть «выше земных противоречий»[92], а в Китае представление о единстве противоположностей лежит в самой основе даосской философии.

[Для всей] тьмы вещей это общее: и то, чем любуются, как божественным чудом, и то, что ненавидят как разложение. Разложившееся снова превращается в божественное чудо, а божественное чудо снова разлагается. Поэтому и говорится: «Единый эфир пронизывает [всю] вселенную», поэтому и мудрый ценит единое[93].

Представление даосов о движении как о последовательном взаимодействии противоположностей стало обоснованием для двух правил человеческого поведения. Они утверждают: если хочешь добиться чего-либо, следует начать с его противоположности. Вот что говорил об этом Лао-цзы.

Для того чтобы что-то уменьшить, безусловно, следует сначала это увеличить.

Для того чтобы ослабить, безусловно, следует сначала усилить.

Для того чтобы низвергнуть, безусловно, сначала следует это превозносить.

Для того чтобы взять, сначала, безусловно, следует дать.

Это называется утонченной мудростью[94].

И всегда, когда мы хотим сохранить что-либо, мы должны привнести в него долю его противоположности.

Будь согнутым, и ты останешься прямым. Будь незаполненным, и ты останешься полным. Будь изношенным, и ты останешься новым[95].

Такой образ жизни ведет мудрец, который достиг более глубокого видения мира, перспективы, с которой четко воспринимается относительность и полярная взаимосвязь всех противоположностей. И среди них в первую очередь находятся понятия добра и зла, соотносящиеся так же, как инь и ян. Признавая относительность этих понятий, а следовательно, и норм морали, даосский мудрец не стремится к добру. Скорее, он старается поддерживать динамическое равновесие между добром и злом. Чжуан-цзы недвусмысленно замечает по этому поводу следующее.

Высказывания: «Разве не должны мы следовать добру, преклоняясь перед ним, и не помышлять о зле?» и «Разве не должны мы поддерживать и почитать тех, кто обеспечивает хорошее управление страной, и не иметь ничего общего с теми, кто является причиной беспорядков?» — обнаруживают недостаточное знание принципов Неба и Земли и свойств вещей. Это похоже на то, как если бы мы следовали Небу, почитая его, и не обращали внимания на Землю; следовали инь, почитая его, и не принимали бы во внимание ян. Понятно, что этим путем идти нельзя[96].

Удивительно, что одновременно с формированием мировоззрения Лао-цзы и его последователей в Китае основные идеи, присущие даосизму, проповедовались и в Греции. И занимался этим человек, труды которого дошли до нас в отрывках и утверждения которого очень часто толковались неправильно. «Греческий даос» — Гераклит из Эфеса. Общим с идеями Лао-цзы было не только представление о непрерывности изменений, которое выражено в знаменитом афоризме «Всё течет», но и уверенность в цикличности всех изменений. Гераклит сравнивал мироустройство с «вечно живым пламенем, то разгорающимся, то гаснущим»[97]. Этот образ близок к китайским представлениям о Дао, воплощающимся в циклическом чередовании инь и ян.

Несложно понять, почему взгляд на изменения как на динамическое чередование противоположностей привел Гераклита, как и Лао-цзы, к выводу о том, что все противоположности полярны, а следовательно, едины. «Дорога вниз и дорога вверх одна и та же, — утверждал грек. — Бог — это день ночи, зима лета, мир войны, голод насыщения»[98]. Как и даосы, он говорил о единстве любой пары противоположностей и знал об относительности всех таких понятий: «Холодные вещи согревают себя, тепло охлаждает, влага сушит, иссушенное становится влажным»[99]. Они напоминают нам слова Лао-цзы: «трудное и легкое создают друг друга… звуки, сливаясь, приходят в гармонию, предыдущее и последующее следуют друг за другом»[100].

Удивительно, но сходство мировоззрения двух этих мыслителей VI в. до н. э. известно немногим. Имя Гераклита часто упоминают в связи с идеями современной физики и почти никогда — в связи с философией даосизма. Но сходство взглядов Гераклита и Лао-цзы говорит о том, что мировоззрение греческого философа носило мистический характер. Это позволяет, на мой взгляд, рассматривать параллели между идеями Гераклита и теориями современной физики в верном направлении.

Говоря о даосском понятии перемен, важно понимать, что любое изменение рассматривается даосами не как результат воздействия внешней силы, а как проявление внутренне присущей всем вещам склонности меняться. Движения Дао не навязаны ему извне, они происходят естественно и самопроизвольно. Спонтанность — вообще принцип действия Дао, и все человеческие поступки тоже должны быть спонтанными. Для даосов поступать в согласии с природой означает действовать в соответствии со своей истинной сущностью. Это значит доверять своему интуитивному мышлению, которое внутренне присуще человеку так же, как законы перемен внутренне присущ всем окружающим нас вещам.

Все действия даосского мудреца направляются его интуицией, не нарушая гармонии с окружающей средой. Ему не приходится применять принуждение по отношению к себе и окружающему, ему достаточно соотносить свои поступки с движением Дао. Вот что говорил Хуэй Нань-цзы.

Те, кто следует естественному порядку вещей, текут в общем потоке Дао[101].

Такое поведение даосы называют у-вэй, что буквально переводится как «недеяние», а в переводе Джозефа Нидэма звучит как «воздержание от деяний, противоречащих природе». Такое толкование подкрепляется ссылкой на Чжуан-цзы.

«Недеяние» не означает бездействия и молчания. Пусть всякому будет предоставлена возможность делать то, что он делает, естественно, чтобы его природа была удовлетворена[102].

Если отказаться от поступков, противоречащих природе, или, как говорит Нидэм, «не идти против строения вещей», можно обрести согласие с Дао и достичь успеха во всех начинаниях. В этом и заключается смысл, казалось бы, столь озадачивающих слов Лао-цзы: «Нет ничего такого, что бы не делало недеяние»[103].

Контраст инь и ян не только является принципом, на котором строится вся китайская культура. Он отражен в двух основных философских направлениях Китая. Конфуцианство отдает предпочтение рациональному, мужскому, активному и доминирующему. Даосизм же предпочитает интуитивное, женское, мистическое. «Лучшее знание — это незнание о своем знании, — говорит Лао-цзы. — Мудрец делает свое дело, не прибегая к действию, и учит, не прибегая к помощи слов»[104]. Даосы верили, что, если человек следует женственным, податливым свойствам человеческой природы, ему проще вести сбалансированную жизнь в гармонии с Дао. Этот идеал исчерпывающе описан в следующем отрывке из «Чжуан-цзы», повествующем о неком даосском рае.

Люди древности еще при хаосе вместе со [всеми] современниками обретали безмятежность и спокойствие. [Силы] жара и холода тогда соединялись в покое, души предков и боги не причиняли вреда, четыре времени года проявлялись умеренно, [вся] тьма вещей не страдала, ничто живое не умирало преждевременно. Хотя у людей и были знания, их нельзя было применить. Это и называлось высшим единством. В те времена не совершали деяний и постоянной была естественность[105].

Глава 9. Дзен

Когда китайцы впервые познакомились с индийской философией — буддизмом (примерно в I в. н. э.), последствия оказались двоякими. С одной стороны, китайские мыслители, изучив переводы буддийских сутр, стали интерпретировать учение Будды в свете своих философских концепций. Это привело к исключительно плодотворному обмену идеями, кульминацией которого стало возникновение китайской школы буддизма Хуаянь (санскрит: Аватамсака) и японской Кэгон.

С другой стороны, прагматичные китайцы выделили в индийском буддизме практические аспекты, создав на их основе особую духовную практику чань (обычно переводится как «медитация»). Примерно в 1200 г. н. э. философия Чань стала известна в Японии. Она существует и по сей день.

Дзен — уникальное смешение философских систем и их особенностей, принадлежащих трем разным культурам. Это типично японский образ жизни, который включает элементы индийского мистицизма, даосской любви к естественности и спонтанности и глубокого прагматизма конфуцианства.

Несмотря на специфику, дзен в своей основе — разновидность буддизма. Его цели аналогичны тем, к которым стремился Будда: просветление (сатори). Это главный момент во всех школах восточной философии, но только дзен-буддизм сосредоточен на одном просветлении и не уделяет внимания его толкованию и объяснению. Дайсэцу Судзуки утверждает, что дзен — упражнение в просветлении. В этой ветви всё содержание буддизма сводится к пробуждению Будды и его учению о том, что такого результата может достичь каждый. Остальные доктрины буддистского учения, содержащиеся в пространных сутрах, рассматривается только как сопутствующие.

Итак, опыт дзен — опыт сатори, и, поскольку он превосходит все виды мышления, его сторонники не интересуется абстракциями и созданием концепций. В дзен-буддизме нет специальных учений или философии, формальных символов веры или догм. Он утверждает, что именно свобода от установок веры делает его истинно духовным по содержанию.

Дзен-буддисты убеждены, что слова не могут выразить высшую истину. Очевидно, это наследие даосизма, характеризующегося такой же бескомпромиссностью. «Говорить о пути и отрицать его порядки, — говорил Чжуан-цзы, — [означает] отрицать сам путь»[106].

И всё же знание дзен может передаваться от учителя к ученику: такая практика существует уже много веков. В классическом четверостишии дзен описывается так.

Особое учение без писаний,

Не основанное на словах и буквах,

Обращающееся непосредственно к разуму человека,

Позволяющее каждому увидеть свою природу и достичь состояния Будды.

Прямое указание пути к просветлению — характерная особенность дзен. Она типична для японского менталитета — скорее интуитивного, чем интеллектуального, предпочитающего факты без пространных пояснений. Наставники дзен не были склонны к многословию, избегали теоретизирований и рассуждений. Благодаря этому были разработаны методы непосредственного указания истины при помощи внезапных спонтанных реплик или действий, которые делают очевидной парадоксальность понятийного мышления и, подобно уже упомянутым коанам, призваны остановить мыслительный процесс и подготовить ученика к мистическому восприятию действительности. В следующих образцах коротких бесед между наставником и учеником хорошо виден принцип методики. Из таких текстов преимущественно и состоит письменная традиция дзен-буддизма. В беседах наставники стремятся говорить как можно меньше и использовать слова, чтобы отвлечь внимание учеников от абстрактных рассуждений, обратив его на конкретную действительность.

Хуэй-ко… отсек себе левую руку и преподнес ее учителю как доказательство своей беспримерной искренности. Тогда Бодхидхарма… спросил Хуэй-ко, что ему надо.

«У меня нет в уме (синь) покоя, — сказал Хуэй-ко. — Пожалуйста, успокой мой ум».

«Вытащи его и покажи его мне, — ответил Бодхидхарма, — тогда я успокою его».

«Но когда я начинаю искать свой ум, — возразил Хуэй-ко, — я никак не могу обнаружить его».

«Ну вот, — рявкнул Бодхидхарма, — я и успокоил твой ум»[107].

Некий монах сказал Дзёсю: «Я только что пришел в монастырь. Пожалуйста, дайте мне наставление».

Дзёсю спросил: «Ты уже съел свою рисовую кашу?»

Монах сказал: «Да, я поел».

На это Дзёсю сказал: «Тогда вымой свою чашку»[108].

Благодаря этим диалогам становится очевидным еще один аспект дзен. Просветление здесь значит не удаление от мира, а активное участие в повседневных делах. Эта философия отлично подходит для китайского менталитета: сосредоточенности на производительной жизни и преемственности поколений, которому монашеский характер индийского буддизма чужд. Китайские наставники всегда подчеркивали, что чань, или дзен, — наши повседневные впечатления, «ежедневное сознание», как утверждала богиня Мацзу[109]. Они делали упор на возможность пробуждения в гуще повседневных дел, не скрывая, что рассматривают повседневную жизнь как не только путь к просветлению, но и как само просветление. Сатори в дзен означает мгновенное восприятие наличия Будды во всем сущем, в первую очередь в вещах, делах и людях, участвующих в повседневной жизни. Поэтому дзен, хоть он и делает акцент на повседневную жизнь, глубоко мистичен. Живя только настоящим и уделяя всё внимание повседневным делам, человек, достигший сатори, каждый миг переживает ощущение чуда и таинства жизни.

Как удивительно это, как таинственно! Я подношу дрова, я таскаю воду[110].

Идеал дзен в том, чтобы человек жил естественно и произвольно. Когда дзенского наставника Бо-чжана попросили дать определение дзен, он сказал: «Когда голоден — ешь, когда устал — спи». Вроде бы просто и очевидно, как и многие другие положения дзен, но на самом деле это сложная задача. Возвращение себе своей первоначальной природы требует долгой работы над собой и может считаться большим успехом в духовном развитии. Вот что говорит известная дзенская поговорка: «Пока ты не знаком с учением дзен, горы — это горы, реки — это реки; когда ты изучаешь дзен, горы перестают быть горами, а реки — реками; но после того, как ты достиг просветления, горы — это снова горы, а реки — снова реки».

Интерес дзен к естественности и спонтанности объясняется его даосским происхождением, но причина уходит корнями в буддизм. Это уверенность в совершенстве нашей изначальной сущности, восприятие процесса просветления как возвращения к состоянию, в котором мы находимся изначально. Когда учителя Бо-чжана спросили, как он представляет себе поиски природы Будды, он ответил: «Это похоже на то, как если бы кто-то ездил на быке в поисках этого быка».

Сегодня в Японии есть две основные школы дзен-буддизма с разными методами обучения. Школа Риндзай, или школа «немедленного просветления», использует коаны (см. предыдущую главу) и уделяет основное внимание беседам ученика с учителем в классе. Такие беседы называются сандзен, и их суть в том, что ученик описывает, как он понял предложенный ему коан. Для этого необходимы длительные периоды целенаправленной концентрации, которые приводят к внезапному прозрению — сатори. Опытный наставник может распознать состояние ученика, при котором он находится на грани просветления, и «втолкнуть» его в сатори при помощи неожиданного действия — удара палкой или крика.

Школа Сото, или «постепенного просветления», избегает шоковых методов и ставит целью постепенное воспитание ученика дзен, подобное «весеннему ветерку, ласкающему цветок, помогая ему распуститься»[111]. Применяются две основные формы медитации: «тихое сидение» и повседневные занятия.

Обе школы придают главное значение методике дзадзен, или сидячей медитации, ежедневно практикующейся в дзенских монастырях и длящейся много часов. В первую очередь новичок узнаёт, как занять правильное положение и правильно дышать при медитации. В Риндзай-дзен дзадзен используется для того, чтобы подготовить интуитивное сознание к постижению смысла коана, а школа Сото считает его важнейшим методом подготовки созревания ученика и его продвижения к сатори. Более того, дзадзен рассматривается как подлинное осознание учеником Будды в себе; душа и тело сливаются в гармоничном единстве, которое не требует никаких дальнейших улучшений. Вот что говорится в одном дзенском стихотворении.

Сиди спокойно и ничего не делай.

Весна приходит и трава растет сама собой[112].

Поскольку дзен-буддизм утверждает, что просветление может воплощаться в любом повседневном занятии, это учение серьезно повлияло на все стороны традиционного образа жизни японцев. Среди них не только искусства (живопись, каллиграфия, садоводство и т. д.), и различные ремесла, но и разнообразные церемонии, например чайная и составление букетов, а также боевые искусства: стрельба из лука, фехтование на бамбуковых мечах и дзюдо. Каждый из этих видов деятельности в Японии называется до, т. е. путь к просветлению. Все они основаны на разных аспектах дзенского мировосприятия и могут использоваться для подготовки слияния индивидуального сознания с высшей реальностью.

Я уже упоминал о медленных ритуальных движениях участников чайной церемонии, называемой японцами тя-но ю, о спонтанном ударе кисти в живописи и каллиграфии, а также духовном кодексе бусидо — «Пути воина». Во всех этих искусствах воплощены спонтанность, простота и абсолютное присутствие ума, характерные для дзен. Все они требуют совершенства техники, но истинное мастерство достигается только тогда, когда искусство превосходит возможности техники и становится «безыскусственным мастерством», вырастающим из подсознания.

К счастью, у нас есть удивительное описание такого «безыскусственного мастерства» из небольшой книги Юджина Херригеля «Дзен в искусстве стрельбы из лука»[113]. Херригель провел в обществе прославленного японского мастера-лучника более пяти лет, стремясь узнать его секреты, и рассказал о своих впечатлениях о дзен-буддизме, который он постигал через искусство стрельбы из лука. Стрельбу наставник представил как религиозный ритуал, своего рода танец из спонтанных, свободных и не имеющих явной цели движений. Херригелю понадобилось много лет упорных занятий, которые изменили всё его существо, чтобы научиться натягивать лук «духовно», при помощи силы, не требующей усилий, и «ненамеренно» отпускать тетиву, позволяя стреле «отпасть от лучника, подобно созревшему плоду». Когда Юджин достиг совершенства, лук, стрела, мишень и он сам слились воедино. Он уже не стрелял — «это» происходило само по себе.

Рассказ Херригеля об искусстве стрельбы из японского лука стал одним из самых чистых описаний дзен, поскольку его книга не содержит никаких особых рассуждений об этом направлении буддизма.

Часть III. Параллели

Глава 10. Единство всего сущего

Духовные традиции, описанные в предыдущих пяти главах, различаются в деталях, но их характеризует одно мировоззрение. Оно основано на мистическом, т. е. прямом, не сознательно-рассудочном восприятии действительности, которое имеет ряд характерных черт, не зависящих от того, на каком географическом, историческом и культурном фоне развивается традиция. Индуист и даос могут подчеркивать разные аспекты мировосприятия, японский и индийский буддисты описывают свои ощущения разными терминами, но основные элементы мировоззрения всех этих традиций совпадают. Они представляются такими же основополагающими чертами мировоззрения, как и постулаты современной физики.

Самая важная черта восточного мировоззрения, можно сказать, его суть — осознание единства и взаимосвязанности вещей и явлений, восприятие всего как проявлений единства. Все вещи рассматриваются как взаимозависимые и неразделимые части космического целого, различные проявления одной и той же высшей реальности. Восточные традиции постоянно упоминают о неделимой реальности, воплощающейся во всех вещах, которые являются ее составляющими. В индуизме она называется Брахман, в буддизме — Дхармакайя, в даосизме — Дао. Поскольку она находится выше всех понятий и категорий, буддисты также называют ее Татхата, или «таковость».

Следует знать, что истинная реальность по своей собственной природе не является наделенной свойствами, не является лишенной свойств, не является не наделенной свойствами, не является не лишенной свойств и не является одновременно и лишенной и наделенной свойствами[114].

В обычной жизни мы не осознаем этого единства, разделяя мир на отдельные предметы и события. Безусловно, разделение необходимо, оно помогает нам решать разные вопросы, не будучи фундаментальным свойством действительности. Это абстракция, порожденная нашим разграничивающим и всё классифицирующим интеллектом. Уверенность в том, что наши абстрактные понятия об отдельных «вещах» и «событиях» отражают реалии нашего мира, — не более чем иллюзия. Индуисты и буддисты считают, что эта иллюзия порождена авидьей, т. е. невежеством, которое создается нашим разумом под чарами майи. Поэтому основная задача восточных мистических традиций — «исправление» сознания с помощью медитации, которая сделает его уравновешенным и спокойным. Санскритское слово самадхи буквально означает «равновесие разума». Здесь имеется в виду уравновешенное и безмятежное состояние сознания, при котором возможно восприятие глубинного единства Вселенной.

По причине опоры на это самадхи практикующий созерцатель познаёт свойство наделенности единством дхармового универсума[115].

Абсолютное единство Вселенной осознается не только мистиками, это одно из главных откровений современной физики. Оно очевидно уже на уровне атома и проявляется всё четче по мере проникновения в толщу вещества, в мир субатомных частиц. Сравнивая современную физику с восточной философией, мы будем постоянно обращаться к теме единства вещей и событий. Обсуждая модели субатомной физики, мы увидим, что они демонстрируют одну и ту же идею: все составляющие материи и основные явления, в которых они участвуют, взаимосвязаны и взаимозависимы, не могут восприниматься как отдельные сущности, а должны рассматриваться в качестве неотъемлемых частей единого целого.

В этой главе я расскажу, как из квантовой теории, т. е. теории явлений, происходящих в атоме, благодаря тщательному анализу возникает положение о взаимосвязанности в природе[116]. Но для начала хочу еще раз напомнить о различии между математическим аппаратом теории и ее словесным описанием. Математическая сторона квантовой теории неоднократно подвергалась экспериментальной проверке и теперь является общепринятым описанием всех атомных явлений, последовательным и точным. Но словесное описание квантовой теории не имеет столь твердого основания. Уже более полувека физики не могут остановиться на ясной метафизической модели, которая четко описывает квантовую теорию.

Сказанное ниже основано на копенгагенской интерпретации квантовой теории, разработанной в конце 1920-х Бором и Гейзенбергом и до сих пор являющейся общепринятой моделью. Я буду опираться на описание этой модели, данное в работе Генри Стаппа[117] из Калифорнийского университета и сосредоточенное на соответствующих аспектах квантовой теории и разновидности экспериментальных ситуаций, которая часто встречается в субатомной физике. Из этого описания четко следует представление о принципиальной взаимосвязанности всех явлений природы. Оно также показывает теорию в контексте, который легко может быть расширен до релятивистских моделей субатомных частиц.

Начальная точка копенгагенской интерпретации — разделение физического мира на наблюдаемую («объект») и наблюдающую системы. Наблюдаемая может быть атомом, частицей, процессом в атоме и т. д. Наблюдающая состоит из экспериментального оборудования и одного или нескольких людей. Сложность в том, что две эти системы рассматриваются по-разному. Наблюдающую описывают в понятиях классической физики, но они не могут последовательно применяться по отношению к наблюдаемому[118]. Мы знаем, что классические представления не действуют на уровне атома, но пользуемся ими для описания экспериментов и их результатов. Избежать этого нельзя. Технический язык классической физики — просто усовершенствованный повседневный язык, и мы можем пользоваться только им, чтобы изложить результаты наших экспериментов.

Квантовая теория описывает наблюдаемые системы в терминах вероятностей. Мы никогда не можем уверенно утверждать, где будет находиться в определенный момент субатомная частица и как станет происходить тот или иной внутриатомный процесс. Мы способны только предсказать вероятности. Например, большинство частиц, известных сейчас, неустойчивы: по прошествии определенного времени они распадаются на другие частицы. Но точно сказать, когда это произойдет, нельзя. Мы можем только предсказать вероятность распада частицы по прошествии определенного времени, т. е. указать среднюю продолжительность существования многих частиц определенной разновидности. То же верно для «способа» распада. В общем случае частица может распасться на различные сочетания разных частиц, и нельзя предугадать, какое из них будет выбрано. Одно мы знаем наверняка: примерно 60 % частиц распадутся одним способом, еще 30 % — другим, и, наконец, еще 10 % — третьим. Чтобы проверить истинность этих выкладок, нужно произвести много измерений. В ходе одного эксперимента в области физики высоких энергий фиксируются и анализируются десятки тысяч столкновений частиц, чтобы определить вероятность определенного процесса.

Статистические формулировки законов атомной и субатомной физики не означают нашего незнания ситуации, как в случае с использованием вероятностей страховыми компаниями или поклонниками азартных игр. В квантовой теории вероятность нужно воспринимать как основополагающее свойство атомного мира, управляющее ходом всех процессов и даже существованием материи. Субатомные частицы не столько существуют в определенное время в определенных местах, сколько «могут существовать», а атомные явления не столько происходят определенным образом в определенные моменты времени, сколько «могут происходить».

Мы не можем точно сказать, где сейчас находится некий электрон конкретного атома. Его местоположение зависит от действия сил притяжения ядра и воздействия других электронов того же атома. Эти факторы создают вероятностную модель местонахождения электрона в разных областях атома. Рисунок 10 наглядно показывает несколько таких моделей. Электрон скорее всего находится там, где фон светлее, а там, где он темный, вероятность его нахождения существенно меньше. Всё изображение показывает всего один электрон в конкретный момент. Мы не можем указать четкое местонахождение электрона, только с определенной вероятностью указать области его пребывания. На языке формальной математики эти тенденции выражаются функцией вероятности — математической величиной, характеризующей возможность обнаружения электрона в разных точках в разное время.

Рис. 10. Визуальные изображения вероятностных моделей

Противоречие между двумя типами описания — классическими терминами при подготовке эксперимента и вероятностными функциями для наблюдаемых объектов — приводит к серьезным метафизическим проблемам, которые до сих пор не решены. Однако на практике их обходят, описывая наблюдающую систему в виде инструкций о том, как подготовить и провести эксперимент. Измерительные приборы и сами ученые образуют единую комплексную систему, которая не делится на самостоятельные, четко определенные части, так что нет нужды описывать экспериментальное оборудование как отдельные физические сущности.

Для дальнейшего описания наблюдения пригодится конкретный пример с простейшей физической единицей — субатомной частицей, например электроном. Если мы хотим пронаблюдать и измерить такую частицу, сначала придется ее изолировать или даже создать в процессе подготовки эксперимента. Можно условно описать ситуацию так. Частица подготовлена в области А, затем перемещается в область В, где ее измеряют. На практике и подготовка, и измерение частицы могут представлять собой ряд сложных процессов. Так, например, в физике высоких энергий при подготовке столкновений частицы-снаряды разгоняются, двигаясь по круговой орбите, пока их энергия не возрастет до нужной величины. Этот процесс происходит в ускорителе. Когда необходимое количество энергии получено, частицы заставляют покинуть ускоритель (А) и переместиться в область мишени (В), где они сталкиваются с другими частицами. Столкновения происходят в пузырьковой камере, где частицы оставляют видимые следы; аппарат фотографирует их. Свойства частиц определяются путем математического анализа траектории их движения. Он весьма сложен и требует использования компьютера. Вот как выглядит процесс измерения (рис. 11).

Рис. 11. Наблюдения в атомной физике

При анализе наблюдения важно, что частица — промежуточная система, соединяющая процессы в А и В. Она существует и имеет смысл только как связующее звено между подготовкой эксперимента и измерением. Ее свойства нельзя определить независимо от этих процессов. Если в подготовку вносятся корректировки, свойства частицы тоже меняются.

Но, если мы говорим о «частице» или какой-то другой наблюдаемой системе, мы, очевидно, уже имеем в виду некую самостоятельную физическую сущность, которую сначала готовим, а потом измеряем. Основная проблема наблюдения в атомной физике, по словам Генри Стаппа, состоит в том, что «наблюдаемая система должна быть изолированной, чтобы ее можно было определить, и в то же время взаимодействующей, чтобы ее можно было наблюдать»[119]. Квантовая теория решает эту проблему прагматично, требуя, чтобы наблюдаемая система была свободна от внешних воздействий, вызванных процессом наблюдения, на протяжении определенного времени между подготовкой и измерением. Выполнение этого условия возможно, если подготавливающие и измеряющие инструменты значительно удалены друг от друга физически, так чтобы объект мог переместиться из точки подготовки в точку измерения.

Насколько же большим должно быть пространство между приборами и объектом? В принципе бесконечно большим. В рамках квантовой теории понятие самостоятельной физической сущности может быть четко определено только при условии, что эта единица бесконечно удалена от средств наблюдения. На практике это, конечно, невозможно, да и не нужно. Нам не следует забывать об основном принципе современной науки: все ее понятия и теории приблизительны. Понятие самостоятельной физической сущности не обязательно должно быть определено четко, здесь допустима приблизительность. Вот как это делается.

Наблюдаемый объект — проявление взаимодействия между процессами подготовки и измерения. Как правило, оно сложное и порождает ряд эффектов, проявляющихся на различных расстояниях — на разных «дистанциях», как говорят физики. И если доминирующая часть взаимодействия характеризуется большой дистанцией, то его эффект распространится на дальнее расстояние. После этого оно будет свободно от внешних воздействий и сможет рассматриваться в качестве самостоятельной физической сущности. Поэтому в рамках квантовой теории физические сущности — идеализации, имеющие смысл лишь при том условии, что основная часть взаимодействия характеризуется длинной дистанцией. Такую ситуацию можно точно описать математически. Физически это означает следующее: измерительные приборы настолько далеко, что основное взаимодействие происходит путем обмена частицами или, в более сложных случаях, целой сетью частиц. Безусловно, помимо этого основного эффекта будут присутствовать и другие, но ими можно пренебречь в силу удаленности измерительных приборов. Только когда приборы удалены недостаточно, доминирующими становятся эффекты с короткой дистанцией. В этом случае вся макроскопическая система образует единое целое и понятие наблюдаемого объекта утрачивает смысл.

Квантовая теория свидетельствует о принципиальной взаимосвязанности всего во Вселенной. Она показывает, что нельзя разложить мир на независимые мельчайшие составляющие[120]. Углубляясь в материю, мы обнаруживаем, что она состоит из частиц, которые не похожи на «базовые строительные блоки» в понимании Демокрита и Ньютона. Это идеальные модели, удобные на практике, но лишенные фундаментального значения. По словам Нильса Бора, «изолированные материальные частицы — абстракции, а их свойства могут быть определены и наблюдаемы только в их взаимодействии с другими системами»[121].

Копенгагенская трактовка квантовой теории — не общепринятая. Было выдвинуто несколько альтернативных вариантов, и их философские проблемы еще далеки от решения. Но всеобщая взаимосвязанность вещей и событий — очевидно, неотъемлемое свойство мира атомов, которое не зависит от интерпретации математической теории. Нижеследующий отрывок из недавней публикации известного американского физика Дэвида Бома, одного из главных оппонентов копенгагенской трактовки, красноречиво свидетельствует об этом.

Возникает новое представление о неразрывной целостности, отрицающее классические идеи о том, что мир можно разложить на самостоятельные, не зависящие друг от друга части… Мы изменили общепринятые классические понятия о том, что фундаментальной реальностью являются именно эти независимые «элементарные составные части» мира и системы возникают из различных соединений и взаиморасположений таких частей. Теперь мы скорее считаем, что неделимое квантовое единство Вселенной — фундаментальная реальность, а относительно независимые составные части — отдельные случайные единичные формы внутри этого единства[122].

Итак, на уровне атома твердые материальные тела из классической физики превращаются в вероятностные модели, которые выражают вероятность не столько вещей, сколько взаимосвязей между ними. Квантовая теория заставляет нас взглянуть на мир не как на комплекс физических объектов, а как на сложную сеть взаимоотношений частей целого. Именно так всегда воспринимали мир восточные мистики. Высказывания некоторых из них по сути совпадают со словами физиков-атомщиков. Вот пара примеров.

И в конце всё становится формой светоносного духовного единения со всеми лицами, энергиями и объектами в бытие Бога… в которой единичное собственное действие является слитной частью действия всего целого, нераздельной с целым, но при этом часть совершенно чувствует каждую взаимосвязь как отношение с Богом во всем в сложных выражениях его вселенского единства[123].

Вещи получают свое существование и свою природу через взаимозависимость и не являются сами по себе ничем[124].

Если эти утверждения отражают восприятие природы в атомной физике, то два следующих утверждения, сделанных атомными физиками, могут рассматриваться как описание мистического мировосприятия.

Элементарная частица — не независимая неразложимая на части единица. По сути это набор отношений, связывающих частицу с внешним миром[125].

Так фабрикуют мысли. С этим можно

Сравнить хоть ткацкий, например, станок.

В нем управленье нитью сложно:

То вниз, то вверх снует челнок,

Незримо нити в ткань сольются;

Один толчок — сто петель вьются[126].

Образ переплетенной космической паутины, порожденной исследованиями современной атомной физики, широко использовался на Востоке, чтобы передать мистическое восприятие природы. Для индуистов Брахман — связующая нить космической сети, конечная основа всего сущего.

Кто при сиянии этих [языков пламени] исполняет [дела] и вовремя совершает подношения,

Того они, [как] лучи солнца, ведут [туда], где обитель единого владыки богов[127].

В буддизме образ космической паутины играет еще более важную роль. Основное содержание «Аватамсака-сутры» — одного из основных текстов махаянистского буддизма (см. главу 6) — описание мира как совершенной сети взаимоотношений, в которой все вещи и явления взаимодействуют друг с другом бесконечно сложным образом. В буддизме Махаяны есть множество притч и сравнений, иллюстрирующих эту вселенскую взаимосвязанность. Некоторые из них мы обсудим позже в связи с релятивистской версией «философии паутины» в современной физике. Наконец, космическая паутина играет главную роль в тантрическом буддизме — одном из течений Махаяны, возникшем в Индии примерно в III в. н. э. и представляющем собой сегодня основную школу тибетского буддизма. Сочинения этой школы называются тантрами (от санскр. «ткать»). Это название указывает на взаимопереплетенность и взаимозависимость всех вещей и событий.

В восточном мистицизме эта вселенская взаимопереплетенность всегда включает и человека-наблюдателя вместе с его сознанием; то же можно сказать об атомной физике. На атомном уровне «объекты» могут быть поняты только в рамках взаимодействия между процессами подготовки и измерения. Конечным звеном цепочки всегда будет человеческое сознание. Измерения — взаимодействия, которые порождают определенные «ощущения» в нашем сознании: например, зрительное ощущение вспышки света или темного пятнышка на фотографической пластине. А законы атомной физики говорят нам, с какой вероятностью объект из атомного мира породит определенное ощущение, если мы позволим ему взаимодействовать с нами. «Естествознание, — говорит Гейзенберг, — описывает и объясняет природу не просто так, как она есть “сама по себе”. Напротив, оно есть часть взаимодействия между природой и нами самими»[128].

Ключевая особенность атомной физики такова: человек-наблюдатель необходим не только для того, чтобы наблюдать свойства объекта, но и для того, чтобы дать им определение. Мы не можем говорить о свойствах объекта как таковых. Они обретают смысл только в контексте взаимодействия с наблюдателем. Как говорил Гейзенберг: «Всё, что мы наблюдаем в мире явлений, представляет собой оформленную материю. Материя, следовательно, является реальностью не сама по себе, но представляет собой только возможность, “потенцию”, она существует лишь благодаря форме»[129]. Наблюдатель сам решает, как он будет проводить измерения, и от его решения будут отчасти зависеть характеристики наблюдаемого объекта. Если эксперимент будет видоизменен, то и свойства наблюдаемого объекта изменятся.

Вот несложный пример с субатомной частицей. Наблюдая ее, можно захотеть измерить, помимо прочего, ее положение и импульс (величину, определяемую как произведение массы частицы на ее скорость). В следующей главе мы увидим, что один из важных законов квантовой теории — принцип неопределенности Гейзенберга — свидетельствует: эти две величины не могут быть одновременно точно измерены. Мы можем или получить точные сведения о местонахождении частицы и при этом не знать ничего о ее импульсе (а следовательно, и скорости), или наоборот. Либо мы получим грубые и неточные измерения обеих величин. Важно то, что этот недостаток не имеет отношения к несовершенству наших измерительных приборов. Это принципиальное ограничение, обусловленное самой природой мира атома. Если мы собираемся точно определить местонахождение частицы, она не будет иметь определенного импульса, а если мы хотим измерить импульс, она не будет иметь точного положения.

Следовательно, в атомной физике ученый не может играть роль объективного наблюдателя; он становится частью наблюдаемого мира в той степени, в какой он сам воздействует на свойства наблюдаемых объектов. Джон Уилер[130] считает, что активное участие наблюдателя — самая важная особенность квантовой теории. Он предлагает заменить слово «наблюдатель» словом «участник».

Самое важное в квантовом принципе — то, что он разрушает представление о мире, в котором можно находиться «вовне». Наблюдатель отделен от своего объекта плоским стеклянным экраном толщиной в 20 см. Даже чтобы наблюдать такой крошечный объект, как электрон, ему приходится разбить стекло. Наблюдатель должен забраться внутрь, разместить там свои измерительные приборы, сам решить, что измерять — импульс или местонахождение частицы. Если установить там оборудование, способное измерить одну из этих величин, это исключит возможность размещения аппаратуры, способной измерить другую. Более того, в процессе измерения изменяется состояние самого электрона. После измерения Вселенная никогда не станет такой, какой была прежде. Чтобы описать произошедшее, нужно зачеркнуть старое слово «наблюдатель» и написать новое — «участник». В каком-то смысле наша Вселенная — Вселенная участников[131].

Идея «участия вместо наблюдения» была сформулирована физиками относительно недавно, но она хорошо знакома всем исследователям мистицизма. Нельзя приобрести мистическое знание только путем наблюдения — необходимо участвовать в процессе постижения истины всем существом. Понятие «участника» остается ключевым для мистицизма Востока. Восточные мистики делают вывод, что наблюдатель и наблюдаемое, субъект и объект не только не могут быть разделены — они неотличимы друг от друга. Их не устраивает ситуация в атомной физике, когда наблюдатель и наблюдаемое не могут быть разделены, но могут быть отличны друг от друга. Они идут дальше и при помощи глубокого погружения в медитацию достигают состояния, при котором различия между наблюдателем и наблюдаемым исчезают совершенно, а субъект и объект сливаются в единое неразделимое целое. Вот что говорится в «Упанишадах».

Ибо, где есть [что-либо] подобное двойственности, там один видит другого, там один обоняет другого, там один вкушает другого, там один говорит другому, там один слышит другого, там один познает другого. Но когда всё для него стало Атманом, то как и кого сможет он видеть, то как и кого сможет он обонять, то как и кого сможет он вкушать, то как и кому сможет он говорить, то как и кого сможет он слышать, то как и о ком сможет он мыслить, то как и кого сможет он касаться, то как и кого сможет он познавать?[132]

Так выглядит полное осознание единства всего сущего. Оно достигается, как утверждают мистики, в таком состоянии сознания, когда индивидуальность растворяется в неразделимой цельности, которая выходит за пределы человеческих чувств, и представление о «вещах» остается позади.

Тело уходит, органы чувств отступают. Покинув тело и знания, [я] уподобляюсь всеохватывающему. Вот что означает «сижу и забываю [о себе самом]»[133].

Современная физика работает в совершенно иных рамках и не может так углубиться в осознание единства всех вещей. Но теория атома — гигантский шаг в сторону восточного мистицизма. Квантовая теория опровергла представления об объектах, изначально независимых друг от друга, и ввела понятие «участник» вместо «наблюдатель». Возможно, она сочтет необходимым включить в свое описание мира человеческое сознание (об этом мы поговорим в главе 18). Она стала рассматривать Вселенную как переплетающуюся паутину физических и умственных процессов, части которой могут быть выявлены только в контексте их связей с целым. Для характеристики мировоззрения атомной физики лучше всего подходят слова тантрийского буддиста Ламы Ангарики Говинды[134].

Буддист не верует в независимое и отдельное существование внешнего мира, в чьи динамичные силы он может интегрироваться. Внешний и внутренний мир для него — только две стороны одной и той же ткани, где все нити сил и событий, всех форм сознания и его содержания вплетены в неразрывную сеть бесконечных взаимообусловленных отношений[135].

Глава 11. За границами мира противоположностей

Когда восточные мистики говорят, что они воспринимают всё как проявление целостности, это не значит, что они считают все вещи одинаковыми. Признавая их индивидуальность, философы сознают, что в рамках единства отличия и противопоставления относительны. В обычном состоянии сознания нам сложно согласиться с тем, что всё разное, а тем более противоположное, образует целое, и это утверждение — одно из самых парадоксальных в восточной философии. Но эта идея лежит в основе всего восточного мировоззрения.

Противоположности — абстрактные понятия из области мышления, и они относительны. Противоположность возникает в момент, когда мы сосредоточиваемся на любом единичном понятии. Как говорит Лао-цзы: «Когда все в Поднебесной узнают, что прекрасное является прекрасным, появляется и безобразное. Когда все узнают, что доброе является добром, возникает и зло»[136]. Мистики выходят за пределы мира интеллектуальных понятий и осознают относительность и полярные взаимоотношения противоположностей. Они видят, что хорошее и плохое, радость и боль, жизнь и смерть — не абсолютные категории, а две стороны одной действительности, ее крайние проявления. Одна из высших целей человека в духовных традициях Востока — осознание того, что все противоположности полярны, а значит, образуют единство. Кришна в «Бхагавадгите» советует: «Пребывай в вечной истине, вне земных противоречий!» Такой же совет получают и последователи буддизма. Так, Дайсэцу Судзуки пишет:

Основная идея буддизма — это уход за пределы мира противоположностей, мира, созданного умственным различением и эмоциональным загрязнением; это открытие духовного мира неразличения, которое включает в себя достижение абсолютной точки зрения[137].

Всё учение буддизма (да и весь восточный мистицизм) вращается вокруг идеи об абсолютной точке зрения, достижимой в мире ачинтьи, или «непостижимости», где единство противоположностей очевидно и наглядно. Как говорится в одном дзенском стихотворении: «В сумерки крик петуха возвещает рассвет, в полночь — яркое солнце»[138].

Представление о том, что все противоположности: свет и тьма, приобретение и потеря, добро и зло — только разные аспекты одного явления, определяет характер восточного образа жизни. Поскольку все противоположности взаимосвязаны, их борьба не может завершиться победой одной из них и будет лишь проявлением их взаимодействия. Поэтому на востоке добродетельным называют не того, кто ставит перед собой невыполнимую задачу бороться за добро и уничтожать зло. Это скорее тот, кто способен поддерживать динамическое равновесие между ними.

Понятие динамического равновесия играет ключевую роль в представлении восточных мистиков о единстве противоположностей. Это не статичное состояние, а чередование двух крайностей. Самое яркое выражение это представление получило в символике архетипической пары противоположных начал: инь и ян. Китайские мыслители называли это единство, лежащее в основе инь и ян, Дао и рассматривали его как процесс, приводящий к взаимодействию этих начал: «именно в Дао источник двойственности»[139].

Динамическое единство противоположностей можно проиллюстрировать на простом примере с движением по кругу и его проекцией на прямую. Представим себе, что по кругу движется шар. Его движение, будучи спроектировано на экран, приобретает характер колебания между двумя точками. (Чтобы усилить сходство с китайской философией, я написал в центре круга ДАО, а крайние точки отметил словами ИНЬ и ЯН.)

Рис. 12. Динамическое единство полярных противоположностей

Шар движется по окружности с постоянной скоростью, но на проекции она замедляется возле крайних точек, затем возрастает в противоположном направлении, становится максимальной в середине и вновь замедляется в противоположной крайней точке, и так далее до бесконечности. На любой такой проекции круговое движение предстает в виде колебаний между двумя противоположными точками, но само движение объединяет противоположности и происходит как будто за их пределами. Этот образ динамического объединения противоположностей постоянно присутствовал в уме китайских мыслителей. Так, в уже приводившемся отрывке из «Чжуан-цзы» (см. главу 8) говорится: «[Для всей] тьмы вещей это общее: и то, чем любуются, как божественным чудом, и то, что ненавидят как разложение. Разложившееся снова превращается в божественное чудо, а божественное чудо снова разлагается».

Одна из важнейших жизненных противоположностей — противопоставление мужского и женского начал человеческой природы. Так же как в случае с добром и злом или жизнью и смертью, эта противоположность беспокоит нас, и мы выводим на передний план либо одну, либо другую сторону нашей природы. В западном обществе традиционно больше ценились качества, которые скорее характерны для мужчин, чем для женщин. Вместо того чтобы признать, что личность каждого — результат сложного переплетения мужских и женских элементов, общество установило статичный порядок, по которому все мужчины должны быть только мужественны, а женщины — только женственны. В результате все общественные привилегии и ведущие роли принадлежат мужчинам. Такой подход выразился в чрезмерном преклонении перед мужскими сторонами природы человека (ян): активностью, рациональным мышлением, состязательностью, агрессивностью и т. д. В обществе, ориентированном на мужское начало, постоянно подавлялись свойственные женщинам формы сознания (инь): интуитивное, религиозное, мистическое, склонное к оккультизму и импульсивности.

Восточный мистицизм стремится развить женские формы сознания и установить равновесие между двумя сторонами человеческой природы. По словам Лао-цзы, лучше всего реализует себя тот, кто познает мужественное и всё же придерживается женственного. Во многих восточных традициях главная цель медитации — достижение динамического равновесия между двумя сторонами человеческой природы, что часто находит отражение в произведениях искусства. Возьмем, например, величественную статую Шивы в индуистском храме Элефанты[140]. Божество, изображенное на ней, трехлико: справа мужской профиль, олицетворяющий мужество и силу воли; слева — женский, символизирующий мягкость, очарование и соблазнительность; в середине возвышается чело Шивы Махешвары, Великого Господина — олицетворение высшего единства, излучающее спокойствие и высшую отчужденность. В другом двуполом изображении Шивы в том же храме одна половина тела божества женская, другая — мужская. Плавные изгибы тела божества и отрешенность лица также символизирует динамическое объединение мужского и женского начал.

В тантрическом буддизме для обозначения полярности мужского и женского начал часто используются сексуальные символы. Интуитивная мудрость рассматривается как пассивное, женское свойство человеческой природы; любовь и сострадание — мужское, активное. Объединение этих двух начал в момент просветления предстает в виде страстных сексуальных объятий мужского и женского божеств. Восточные мистики утверждают, что такое единство мужского и женского начал может быть пережито только на более высоком уровне сознания, вне области мышления и речи, где все противоположности проявляются как динамическое единство.

Современная физика уже достигла схожего уровня. В результате изучения субатомного мира открыта реальность за пределами мышления и речи, а одно из самых удивительных ее свойств — то, что понятия, которые раньше представлялись противоположными и непримиримыми, обнаруживают свое единство. Как правило, они не занимают умы восточных мистиков (но есть и исключения), однако их объединение на особом уровне сознания наводит на мысль о сходстве с восточным мистицизмом. Поэтому важнейшие религиозные учения Дальнего Востока должны быть доступны для современных физиков, чтобы те могли соотносить их со своими знаниями. Некоторые молодые ученые уже обнаружили преимущества такого подхода к восточному мистицизму.

Примеры единства противоположностей в современной физике можно увидеть на субатомном уровне, где частицы одновременно разрушимы и неразрушимы, материя — непрерывна и дискретна, а сила и материя — два разных аспекта одного и того же явления. Из всех этих примеров, которые мы будем подробно обсуждать позже, ясно, что схемы противоположных концепций, получаемые из повседневного опыта, слишком ограниченны для мира субатомных частиц. Для описания мира частиц очень важна теория относительности, и в ее «релятивистском» контексте классические концепции переходят в более высокое измерение — в четырехмерное пространство-время. Две эти категории — пространство и время — раньше казались ученым самостоятельными, но релятивистская физика объединила их. Это основополагающее единство — основа для объединения всех противоположных концепций, упомянутых выше. Подобно единству противоположностей в восприятии мистика, оно существует «на более высоком уровне» и так же динамично. Ведь в релятивистской реальности пространства-времени объекты одновременно оказываются процессами, а формы — динамическими моделями.

Нам не нужно прибегать к теории относительности, чтобы понять, как кажущиеся отдельными сущности могут объединяться в более высоком измерении. Мы знаем, что происходит при переходе из одного измерения в два или из двух в три. В примере с проекцией кругового движения, приведенном выше, мы видим, что противоположные полюса колебаний в одном измерении (вдоль прямой линии) объединяются при движении по кругу в двух измерениях (на плоскости). На рисунке 13 показан переход из двух измерений в три.

Рис. 13. Переход из двумерного в трехмерное пространство

Здесь изображен «бублик» (тор), рассеченный горизонтальной плоскостью. В двух измерениях два круглых сечения представляются самостоятельными дисками, но в трехмерном это части одного объекта. Так и теория относительности, переходя от трехмерного пространства к четырехмерному, объединяет физические сущности, которые кажутся самостоятельными и несоединимыми. Сила и материя соединяются, а материя может представлять собой дискретные частицы или непрерывные поля. Но тут нам уже гораздо сложнее представить это единство визуально. Физики могут воспринимать четырехмерный пространственно-временной мир при помощи языка абстрактной математики, но возможности зрительного восприятия у них, как и у всех нас, ограничены пределами трехмерного мира. Наши язык и модели мышления сформировались в этом мире, и поэтому нам сложно представить себе четырехмерную реальность релятивистской физики.

Восточным мистикам же удается воспринимать реальность на более высоком уровне непосредственно и конкретно. В состоянии глубокой медитации они могут выйти за пределы трехмерного мира и обратиться к иной реальности, объединяющей противоположности. Но, когда мистики пытаются выразить это переживание в словах, перед ними встают те же проблемы, с которыми сталкиваются ученые, стремящиеся истолковать многомерную реальность релятивистской физики. Вот что говорит Лама Говинда.

…Интуитивный опыт бесконечности и всеохватывающего единства всего, что только есть: всего сознания, всей жизни, всего, что мы можем назвать. Тут заканчиваются все названия и определения нашего рассудочного трехмерного мира. Здесь мы познаем бесконечную последовательность высших измерений, для которых еще не найдено адекватных средств выражения, хотя мы можем чувствовать наличие этих высших измерений посредством наших, еще неразвитых органов интуитивного сознания, в которое трансформируется манас, при условии, если отвернемся от активности внешних чувств и суждений интеллекта[141].

Четырехмерный мир теории относительности — не единственный пример в современной физике, показывающий, что вроде бы противоречащие друг другу и непримиримые понятия — разные стороны одной действительности. Возможно, самый известный случай объединения противоположных понятий — слияние «волновой» и «корпускулярной» концепций в современной физике. На уровне атома материя имеет двоякую природу: она проявляется и как частица, и как волна. Тут всё зависит от конкретной ситуации. Иногда доминируют свойства частицы, иногда — волн. Такая двойственность физической природы материи характерна для всех форм электромагнитного излучения, включая свет. Последний, например, может испускаться и поглощаться в форме квантов, или фотонов. Но, когда эти частицы света перемещаются в пространстве, они проявляются в форме колеблющихся электромагнитных и магнитных полей, обнаруживающих все характерные свойства волн. Электроны обычно считаются частицами, но, если направить их узкий поток в узкую щель, происходит дифракция — как и с лучом света. Иными словами, электроны тоже демонстрируют свойства волн.

Двойственность материи и излучения — поистине поразительное и непонятное свойство природы, создающее «квантовые коаны», которые лежат в основе квантовой теории. Вид волны, распространяющейся на большие расстояния, и частицы с более или менее определенными координатами в пространстве заметно различаются. Физики долго не могли признать, что материя может проявляться во взаимоисключающих формах и что частицы одновременно являются волнами, а волны — частицами.

Взглянув на рис. 14 и 15, обычный человек может предположить, что противоречие снимается, если принять, что правая картинка изображает частицу, движущуюся волнообразно. Но такой подход свидетельствует о непонимании свойств волн. В природе нет частиц, которые двигаются волнообразно. В волне воды молекулы не движутся вместе с волной, а перемещаются по окружности. А частицы, из которых состоит воздух, перемещаются вперед-назад, не продвигаясь вместе с волной. Волна переносит возбуждение среды, вызывающее ее, но не частицы. Поэтому, когда мы говорим о том, что частица одновременно является волной, мы не имеем в виду траекторию движения. Частица сама по себе проявляется как волна. Поэтому перемещающиеся волны отличаются от перемещающихся частиц, как картина волн на озере далека от картины косяка рыб, плывущих в том же направлении[142].

Рис. 14. Волна и частица

Рис. 15. Схема волны

Волновые явления встречаются во многих разделах физики в разных контекстах, но все они могут быть описаны с помощью одних и тех же формул: световая волна, звуковая волна, колебания струны гитары, волны на поверхности воды. Квантовая теория пользуется ими же для описания волн, связанных с частицами. Но в последнем случае волны гораздо более абстрактны. Они тесно связаны со статистическо-вероятностной природой квантовой теории: атомные явления могут быть описаны только в категориях вероятностей. Сведения о вероятностях для той или иной частицы содержатся в математической величине, которая называется функцией вероятности, а ее формула сильно напоминает те, что применяются для описания волн. Но волны, имеющие отношение к частицам, — не «настоящие», как, например, на поверхности воды или звуковые колебания, — а абстрактные математические величины, выражающие вероятность нахождения частиц с теми или иными свойствами в тех или иных точках. Понятие вероятностных волн отчасти решает парадокс волновой природы частиц, помещая его в новый контекст. Но при этом возникает новая пара гораздо более фундаментальных противоположностей: существования и несуществования. Она не может быть разрешена в атомарной реальности. Нельзя утверждать, что частица атома существует в той или иной точке пространства, но и сказать, что ее там нет, тоже невозможно. Будучи вероятностной моделью, частица может существовать (одновременно!) в разных точках и представлять собой странную разновидность физической реальности, нечто среднее между существованием и несуществованием. Мы не можем описать ее состояние в фиксированных противоположных понятиях. Частица не находится в определенной точке и не отсутствует там. Она не перемещается и не остается на месте. Изменяется статистическая вероятность, т. е. возможность частицы находиться в определенных точках. Вот что говорил Роберт Оппегеймер.

Если мы спросим, например, постоянно ли местоположение электрона, то мы должны сказать «нет»; если мы спросим, изменяется ли местоположение электрона со временем, то мы должны тоже сказать «нет»; если мы спросим, находится ли электрон в состоянии покоя, то мы должны сказать «нет»; если мы спросим, движется ли он, то мы должны сказать «нет»[143].

Мир в восприятии атомного физика, как и восточного мистика, выходит за рамки противоположностей. Поэтому слова Оппенгеймера эхом повторяют строки из «Упанишад».

Оно движется — оно не движется, оно далеко — оно же и близко,

Оно внутри всего — оно же вне всего[144].

Современная физика вышла за рамки таких пар противоположностей, как сила и материя, частицы и волны, движение и покой, существование и несуществование. Из них самой фундаментальной кажется последняя, но в атомной физике мы должны подняться и над ней. Это та сторона квантовой теории, которую сложнее всего осознать, и именно она становится причиной споров об интерпретации этой теории. При этом один из самых удивительных аспектов мистических учений Востока заключается в том, что они тоже поднимаются выше понятий существования и несуществования и часто подчеркивают это немаловажное обстоятельство. Вот что утверждает Ашвагхоша.

«Таковость»… и не становится, и не прекращает становиться… Таковость не присутствует ни в каком месте, ни в каком пункте… не возникает ни от двойственного, ни от недвойственного… Таковость ни чиста, ни нечиста… Таковость не возникает и не приходит к концу[145].

Сталкиваясь с действительностью за рамками противоположностей, физики и мистики должны выработать особый образ мышления, не скованный узкими рамками классической логики, но подвижный и способный менять точку зрения. Так, в атомной физике мы уже привыкли применять в описании материи и концепцию волн, и концепцию частиц. Мы научились чередовать два этих представления, переключаясь между ними, чтобы адекватно истолковывать явления в мире атома. Именно так мыслят восточные мистики, когда пытаются толковать свое восприятие реальности за рамками противоположностей. Вот что сказал Лама Говинда.

Восточный образ мышления более склонен к кружению вокруг объекта созерцания… многостороннему, т. е. многомерному восприятию, создаваемому путем наложения отдельных картин, полученных из разных точек зрения[146].

Чтобы понять, как в атомной физике можно переключаться между концепциями частиц и волн, рассмотрим понятие волны и частицы подробнее. Волна — модель колебаний в пространстве и времени. Рассматривая ее на определенном отрезке времени, мы увидим систематический пространственный шаблон (рис. 16). Характеристики этого шаблона — амплитуда А и длина волны L, расстояние между двумя соседними гребнями.

Рис. 16. Волновые колебания

Можно изучать и другие характеристики волны, например движение определенной точки. Тогда мы увидим колебания определенной частоты (она определяется числом целых колебаний за секунду). Представим себе частицу. По классическим представлениям, она в любой момент имеет вполне определенное местоположение, а ее состояние движения может быть описано в терминах скорости и энергии.

Частицы, двигающиеся с высокой скоростью, обладают высокой энергией. Физики для описания движения частицы редко пользуются категорией «скорость», заменяя ее величиной, которая называется «импульс» и равна произведению массы частицы на ее скорость.

Итак, квантовая теория связывает свойства вероятностной волны со свойствами соответствующей частицы, а амплитуду волны в определенной точке — с вероятностью существования частицы в ней. Если амплитуда вероятностной волны большая, то велика вероятность того, что в этой точке мы найдем частицу. Там, где амплитуда вероятностной волны невелика, найти частицу маловероятно. Амплитуда волны, изображенной на рис. 16, одинакова на всем ее протяжении, поэтому частица может с равной вероятностью находиться в любой точке волны[147].

Движение частицы может быть охарактеризовано частотой и длиной волны. Последняя обратно пропорциональна импульсу частицы: волна меньшей длины соответствует частице, имеющей больший импульс (а следовательно, при равной массе, и большую скорость). Частота волны прямо пропорциональна импульсу частицы. Так, фиолетовый свет характеризуется высокой частотой и малой длиной волны, состоит из фотонов с высокой энергией и высоким импульсом. А красный характеризуется низкой частотой и большой длиной волны, его фотоны обладают низкой энергией и небольшим импульсом.

Волна, распространяющаяся в пространстве, как в нашем примере, немного сообщает нам о местонахождении соответствующей частицы. С одинаковой вероятностью она может быть обнаружена в любой точке. Но очень часто местонахождение частиц приблизительно известно, как, например, при описании электрона внутри атома. Тогда вероятность существования частицы в разных точках должна быть ограничена определенной областью атома. За ее пределами вероятность равна нулю. Этого можно достичь при условии существования волны, представленной на рис. 17. Здесь вероятность существования частицы ограничена областью Х. Такие модели называются волновыми пакетами[148]. Это совокупность волн с разными длинами. Интерферируя, они взаимокомпенсируют друг друга за пределами области Х, и амплитуда волны, а следовательно, и вероятность обнаружить там частицу равна нулю. Волны внутри области Х показывают, что частица находится где-то в ней, но не позволяют определить ее местонахождение точно. Мы можем только подсчитать вероятность нахождения частицы для каждой точки X. (Скорее всего, она где-то в середине, так как там амплитуда выше всего; менее вероятно, что частица расположена у края волнового пакета, поскольку там амплитуда колебаний мала.) Следовательно, размер волнового пакета — показатель неопределенности местонахождения частицы.

Рис. 17. Волновой пакет, соответствующий положению частицы в зоне Х

Важное свойство таких волновых пакетов заключается в том, что они не имеют определенной длины волны: расстояние между соседними гребнями неодинаково на протяжении паттерна. Есть определенный разброс по длинам волн, величина которого зависит от длины пакета: чем короче пакет, тем он значительнее. Это не имеет никакого отношения к квантовой теории, это следствие свойств обычных волн. Пакеты не имеют характерной длины волны. Квантовая теория начинает действовать, когда мы связываем длину волны с импульсом соответствующей частицы. Если пакет не имеет определенной длины волны, частица не имеет определенного импульса. Неопределенным будет не только ее точное местонахождение, но и ее импульс (это вызвано разбросом в длине волн). Две эти неопределенности связаны друг с другом, поскольку разброс длины волн (неопределенность импульса) зависит от длины волнового пакета (неопределенности местонахождения). Если мы хотим точнее определить местонахождение частицы (сократить длину волнового пакета), увеличится разброс длины волн, а следовательно, и неопределенность относительно импульса частицы.

Точная математическая формула взаимосвязи между неопределенностями местонахождения и импульсом частицы известна как принцип неопределенности Гейзенберга. Он подразумевает, что в субатомном мире мы не можем одновременно получить точные данные о положении и импульсе любой частицы. Чем лучше нам известно ее положение, тем менее точно мы можем определить ее импульс, и наоборот. Можно попытаться точно измерить одну из этих квантовых наблюдаемых, но при этом ничего не узнать о второй. Важно понимать, что это ограничение принципиально, оно не объясняется несовершенством наших измерительных приборов.

Взаимосвязь между неопределенностью координаты и импульса частицы — не единственное проявление принципа неопределенности. Похожие соотношения бывают между другими величинами — например, временем, в течение которого происходит какое-то явление на атомарном уровне, и количеством энергии, задействуемой при этом. Это очевидно, если мы рассматриваем волновой пакет не как пространственную модель, а как колебания во времени. Когда частица проходит мимо определенной точки, колебания волн в ней начинаются с небольшой амплитуды, которая сначала увеличивается, а затем уменьшается до полного затухания. Время, необходимое для этого, соответствует промежутку, в течение которого частица проходит мимо точки наблюдения. Мы можем сказать, что прохождение частицы состоялось, именно в это время, но точнее определить момент мы не способны. Поэтому продолжительность колебаний соответствует неопределенности локализации события во времени.

Как пространственная модель волнового пакета не имеет вполне определенной длины волны, колебательная модель во времени не имеет определенной частоты. Разброс значений зависит от продолжительности колебаний. А поскольку квантовая теория связывает частоту волны с энергией частицы, разброс по частоте колебаний соответствует неопределенности энергии частицы. Поэтому неопределенность локализации события во времени соотносится с неопределенностью энергии, как неопределенность координаты частицы — с неопределенностью ее импульса. Мы никогда не сможем одинаково точно определить время, когда состоялось событие, а также количество энергии, которое при этом было задействовано. Явления, происходящие за короткий период времени, характеризуются значительной неопределенностью энергии, а явления, в которых участвует определенное количество энергии, могут быть локализованы только внутри продолжительных промежутков времени.

Фундаментальное значение принципа неопределенности заключается в том, что он описывает ограниченность наших классических концепций в точной математической форме. Субатомный мир предстает перед учеными в виде паутины взаимосвязей между различными частями целого. Положения классической физики, почерпнутые из привычной макроскопической действительности, не могут адекватно описать этот мир. Понятие самостоятельной физической единицы — например, частицы — абстрактно. Оно может быть определено только в категориях его связи с целым, но последние носят статистический характер. Это вероятности, а не определенности. Если мы попытаемся описать свойства таких сущностей с помощью классических терминов — координата, энергия, импульс и т. д., — то обнаружим, что существуют пары взаимосвязанных понятий, которые не могут быть одновременно точно определены. Чем больше мы стараемся применить одно понятие к физическому «объекту», тем более неопределенным становится другое. Точное соотношение между двумя такими понятиями как раз и создает принцип неопределенности.

Чтобы лучше понимать соотношение между парами наборов понятий классической физики, Нильс Бор ввел «принцип дополнительности». Он рассматривал картины частицы и волны в качестве взаимодополняющих описаний одной реальности, каждое из которых истинно частично и имеет ограниченное применение. Для полного описания мира атомов необходимы оба подхода, и их применение ограничено принципом неопределенности.

Понятие дополнительности прочно заняло свое место в современной физике. Бор часто говорил, что оно может применяться и за рамками физики. И действительно, понятие дополнительности уже 2500 лет тому назад играло важную роль в древнекитайской философии. Ее последователи считали, что противоположные понятия связаны между собой отношениями полярности, или дополнительности. Китайские мыслители обозначали дополнительность противоположностей при помощи инь и ян, двух исконных начал, рассматривая их динамическое взаимодействие как суть всех явлений природы и отношений между людьми.

Нильс Бор хорошо знал, что его концепция дополнительности имеет параллели в китайской философии. Посетив Китай в 1937 г., когда интерпретация квантовой теории была уже разработана, он был глубоко поражен тем, что в древней китайской философии существовало представление о полярных противоположностях. Бор и позже интересовался восточной культурой. Через 10 лет ему было пожаловано дворянское звание в знак признания его выдающихся научных достижений и важного вклада в культуру Дании. Когда ему нужно было избрать символ для своего герба, его выбор пал на китайский тайцзи, который выражает дополнительность между противоположными началами инь и ян. Выбрав этот символ вместе с изречением Contraria sunt complementa («Противоположности дополняют друг друга»), Бор признал существование глубокой гармонии между древней восточной мудростью и современной западной наукой (рис. 18).

Рис. 18. Герб Нильса Бора. Из книги воспоминаний, составитель С. Розенталь (North-Holland Publishing Company, Amsterdam, 1967)

Глава 12. Пространственно-временной континуум

Современная физика подтвердила одно из основных положений восточного мистицизма: все используемые нами для описания природы понятия ограничены; это не факты, а продукты нашего мышления — части нарисованной карты, а не реальной местности. Когда расширяются границы наших знаний, становится очевидной ограниченность рационального мышления. Нам приходится менять понятия или даже отказываться от них.

Наши представления о пространстве и времени накладывают серьезный отпечаток на всю видимую картину мира. Они упорядочивают вещи и явления, окружающие нас, и исключительно важны не только для нашей повседневной жизни, но и для попыток понять природу через философию и науку. Нет закона физики, который можно сформулировать без понятий пространства и времени. Новое понимание этих двух базовых категорий привело к созданию теории относительности — одного из величайших революционных достижений в истории науки.

Классическая физика исходила из представлений об абсолютном трехмерном пространстве, существующем независимо от содержащихся в нем материальных объектов и подчиняющемся законам евклидовой геометрии; и о времени как о самостоятельной категории, опять же абсолютной, с постоянной скоростью, независимой от материального мира. На Западе эти представления были так глубоко укоренены в воззрениях философов и ученых, что в них видели истинные и не подвергаемые сомнению свойства природы.

Уверенность в том, что геометрия внутренне присуща природе, а не просто инструмент для описания мира, берет начало в Древней Греции. Практическая геометрия была основным разделом греческой математики и сильно повлияла на греческую философию. Последняя приняла на вооружение метод построения теорем на основе аксиом. При помощи дедукции и логических рассуждений из них выводили все теоремы, поэтому геометрия лежала в основе всей интеллектуальной деятельности греков и стала основой преподавания философии. Говорят, на воротах Академии Платона в Афинах было выбито изречение: «Вам не позволено заходить сюда, если вы не знаете геометрии». Греки верили, что их математические теоремы были выражениями вечных непреложных истин, а геометрические формы воплощают абсолютную красоту. Геометрия считалась совершенным соединением логического и прекрасного, поэтому ей приписывалось божественное происхождение. Отсюда и утверждение Платона: «Бог — геометр».

Поскольку геометрия рассматривалась как божественное откровение, греки считали очевидным, что небеса имеют правильную геометрическую форму, а небесные тела движутся по окружностям. Вдобавок считалось, что все они закреплены на концентрических хрустальных сферах, сферы движутся как единое целое и в центре всего находится Земля.

Позже греческая геометрия тоже сильно влияла на западную философию и науку. До начала XX в. «Элементы» Евклида использовались в европейских школах как основной учебник, и на протяжении более 2000 лет считалось, что евклидова геометрия отражает истинную сущность пространства. Чтобы заставить ученых и философов признать, что законы геометрии не свойственны природе изначально, а обязаны своей формулировкой разуму человека, нужен был Эйнштейн. Вот что по этому поводу говорил Генри Маргенау.

Главное открытие теории относительности заключается в том, что геометрия… продукт деятельности человеческого разума. Только признав этот факт, мы можем отказаться от устаревших представлений о времени и пространстве, чтобы исследовать пределы возможного в их новом познании и выбрать описание, которое не противоречит наблюдениям[149].

В отличие от греческой, восточная философия всегда утверждала, что пространство и время — порождения разума. Восточные философы относятся к ним так же, как ко всем понятиям, рожденным человеческим разумом: как к относительным, ограниченным и обманчивым. Так, в одном из буддийских сочинений говорится следующее.

О монахи, Будда учил, что… прошлое, будущее, физическое пространство… и личность, всё это — лишь названия, формы мышления, общеупотребительные слова, попросту искусственная реальность[150].

Поэтому на Дальнем Востоке геометрии не было суждено приобрести такой статус, какой она имела в Древней Греции. Это, впрочем, не значит, что индийцы и китайцы были слабо с ней знакомы. Они использовали ее при строительстве храмов совершенных форм, измеряя землю и составляя карту звездного неба, но никогда не применяли, чтобы устанавливать абстрактные и вечные истины. Древняя восточная наука не считала нужным вместить все явления природы в жесткую схему из прямых линий и идеальных окружностей. Интересны слова Джозефа Нидэма о китайской астрономии.

Китайцы-астрономы не считают нужным объяснять явления геометрически: по их мнению, все организмы, составляющие всеобщий организм, следуют своему Дао в соответствии со своей природой, и их движения могут быть описаны в терминах «непредставительной» формы алгебры. Китайцам была не свойственна навязчивая идея об идеальных свойствах окружности, которая существовала в Европе, как и средневековые оковы представлений о хрустальных сферах[151].

Древние восточные философы и ученые мыслили теми же категориями, что и теория относительности: они считали, что геометрические теории — не абсолютные и неизменные характеристики природы, а продукт разума. Вот что заявлял Ашвагхоши.

Да будет известно всем, что понятие пространства — не что иное, как порождение нашего сознания, за ним не стоит никакой реальности… Пространство существует только в рамках нашего сознания, которое фрагментарно видит мир[152].

То же относится и ко времени. Восточные мистики считают, что эти понятия связаны с определенными состояниями сознания. Медитация позволяла выйти за рамки обыденного и осознать, что наши привычные представления о пространстве и времени не истинны. Новые, более совершенные понятия, результат мистического опыта, во многом напоминают те, которыми оперирует физика, например теория относительности.

В чем же новизна подхода теории относительности к категориям пространства и времени? Она исходит из того, что все измерения относительны. Разумеется, об относительности пространственных координат было известно давно. Задолго до Эйнштейна люди поняли, что положение любого объекта может быть определено только по отношению к другому объекту. Обычно это делается при помощи трех координат и точки отсчета, которую мы можем назвать «положением наблюдателя».

Чтобы показать относительность такой системы координат на конкретном примере, возьмем двух наблюдателей, плавно передвигающихся в пространстве и созерцающих зонтик (рис. 19).

Рис. 19. Два наблюдателя, созерцающие зонтик

Для наблюдателя А зонтик находится слева от него в слегка наклоненном положении, так что ближе к нему верхний конец. Наблюдатель Б видит зонтик справа от себя, и верхний конец кажется ему расположенным дальше. Если мы переведем этот пример из двумерного в трехмерное пространство, то увидим, что обозначения «слева», «справа», «вверху», «внизу», «под наклоном» и т. д. будут определяться положением наблюдателя в пространстве, а значит, окажутся относительными. Это было известно задолго до теории относительности. А вот в том, что касается времени, в классической физике ситуация была иная. Считалось, что последовательность событий во времени не зависит от наблюдателя. Такие понятия, как «до», «после» и «одновременно», рассматривались как абсолютные, не зависящие от системы координат.

Эйнштейн обнаружил, что все временные характеристики тоже относительны и зависят от наблюдателя. Мы привыкли думать, что последовательность событий универсальна. Это убеждение порождено тем, что скорость света (около 300 000 км/с) в сравнении с любыми другими знакомыми нам скоростями настолько высока, что мы можем считать, будто наблюдаем явления в тот момент, когда они происходят. Но это неверно. Свету требуется время, чтобы преодолеть расстояние между объектом и наблюдателем. Как правило, оно очень мало, и распространение света можно считать мгновенным; однако если наблюдатель движется с высокой скоростью относительно наблюдаемых явлений, промежуток времени между событием и его наблюдением играет решающую роль при определении последовательности событий. Эйнштейн понял, что тогда наблюдатели, движущиеся с различными скоростями, будут упорядочивать события во времени по-разному[153]. Два явления, кажущиеся одновременными одному, могут происходить в различной последовательности для других. При обычных скоростях различия так малы, что выявить их практически невозможно, но, если скорости приближаются к световой, возникают эффекты, которые можно измерить. В физике высоких энергий, где событиями являются взаимодействия движущихся почти со скоростью света частиц, относительность времени подтверждена многочисленными экспериментами[154].

Относительность времени тоже заставляет отказаться от ньютоновского абсолютного пространства. Ранее считалось, что пространство в каждый момент содержит каким-то образом распределенную материю. Но сейчас, когда мы знаем, что одновременность событий относительна и зависит от местоположения наблюдателя, невозможно определить такой момент для Вселенной. Отдаленное в пространстве явление, которое происходит для одного наблюдателя в один момент, для другого может произойти раньше или позже. Поэтому мы не можем говорить о «моментальном состоянии Вселенной» в абсолютном смысле. Не существует и абсолютного пространства, независимого от наблюдателя.

Теория относительности показала, что все измерения в пространстве и времени утрачивают абсолютное значение. Важность этого открытия показана в словах Менделя Cакса[155].

Истинно революционное содержание теории Эйнштейна в том, что… она отрицает то, что пространственно-временная система координат существует в виде объективной реальности в качестве физического целого. Теория относительности утверждает, что пространственные и временные координаты — элементы языка, которым пользуется наблюдатель, описывающий мир[156].

Это утверждение физика XX в. показывает близкое сходство представлений о времени и пространстве в современной науке и древней восточной философии, утверждавшей, что пространство и время — «всего лишь названия, формы мышления, общеупотребительные слова».

Поскольку пространству и времени теперь отводится субъективная роль элементов языка, которыми наблюдатель пользуется при описании явлений природы, все люди будет интерпретировать явления по-своему. Чтобы вывести на основании их слов универсальные законы природы, нужно, чтобы законы были преподнесены в форме, которая будет общей во всех системах координат, т. е. для всех наблюдателей, занимающих произвольное положение и находящихся в движении по отношению друг к другу. Это требование, известное как принцип относительности, послужило отправной точкой для всей теории относительности. Интересно, что ее основой стал парадокс, на который Эйнштейн обратил внимание в возрасте 16 лет. Он попытался представить себе, каким бы увидел луч света наблюдатель, продвигающийся к нему со скоростью света, и пришел к выводу, что этот наблюдатель увидел бы электромагнитное поле, двигающееся вперед-назад и не продвигающееся никуда, т. е. не образующее волны. Но такое явление в физике неизвестно. Юный Эйнштейн понял: то, что предстанет для одного наблюдателя знакомым электромагнитным явлением, а именно световой волной, для другого должно оказаться загадкой, противоречащей законам физики. Принять это Эйнштейн не мог. Позже ученый осознал, что принцип относительности можно успешно применить для описания электромагнитных явлений только тогда, когда относительно не только пространство, но и время. Законы механики, которые управляют явлениями, связанными с движением тел, и законы электродинамики, теорию электричества и магнетизма можно будет сформулировать в общих «релятивистских» рамках, которые добавляют время в качестве четвертой (также относительной) координаты к трем пространственным.

Чтобы проверить, удовлетворяет ли описание принципу относительности, т. е. выглядят ли уравнения теории одинаково во всех системах координат, нужно иметь возможность переводить пространственно-временные координаты из одной системы координат в другую. Такие преобразования были хорошо известны и широко использовались в классической физике. На рисунке 19 мы видим пример одного из них. Оно выражается в том, что каждая из двух координат наблюдателя А (горизонтальная и вертикальная, обозначенные линиями со стрелками) может быть представлена в виде комбинации двух координат наблюдателя Б и наоборот. Их точные значения могут быть получены с помощью элементарной геометрии.

В релятивистской физике ситуация иная: к трем пространственным координатам добавляется время — четвертое измерение. Поскольку переход из одной системы координат в другую предусматривает, что каждая координата одной системы выражается в виде комбинации координат в другой, пространственная координата одной системы предстает в общем случае в виде комбинации пространственных координат и времени. Это новая ситуация. Такое преобразование смешивает пространство и время точно определяемым математически образом. Их уже нельзя отделить друг от друга: то, что для одного наблюдателя оказывается пространством, для другого будет соединением пространства и времени. Теория относительности показала, что пространство не трехмерно, а время не самостоятельно. Будучи тесно и неразрывно связаны, они образуют четырехмерный пространственно-временной континуум. Эта концепция была впервые введена Германом Минковским[157] в 1908 г. в его знаменитой лекции.

Взгляды на природу пространства и времени, которые я хочу вам изложить, появились на почве экспериментальной физики, и именно в этом их сила. Они радикальны. Поэтому пространство само по себе, как и время само по себе, обречены на то, чтобы превратиться в тени прошлого. В реальности же они находятся в состоянии некоего единства[158].

Концепции пространства и времени настолько важны в описании природных явлений, что их корректировка меняет всю систему, которую мы используем для описания природы. В ней пространство и время — равноправные неразделимо связанные фундаментальные понятия. В релятивистской физике мы не можем говорить о пространстве, не говоря о времени, и наоборот. Этот новый взгляд необходимо использовать всегда, когда описываемое явление подразумевает наличие сверхвысоких скоростей.

Тесная связь между пространством и временем была хорошо известна в астрономии задолго до создания теории относительности, пусть и в другом контексте. Астрономы и астрофизики имеют дело с очень большими расстояниями, поэтому для них важно, что свету нужно время, чтобы переместиться от наблюдаемого объекта к наблюдателю. Поскольку скорость света конечна, наблюдатель видит не текущее положение небесных тел, а то, каким оно было некоторое время назад. Свет проходит расстояние между Солнцем и Землей за восемь минут. Поэтому, в какой бы момент мы ни взглянули на Солнце, мы всегда увидим его таким, каким оно было восемь минут назад. И мы видим ближайшую к Земле звезду такой, какой она была четыре года назад. А мощные телескопы позволяют нам наблюдать за процессами, которые происходили в других галактиках миллионы лет назад.

Безусловно, конечность скорости света неудобна для астрономов. Но в этом есть и положительная сторона. Астрономы могут наблюдать эволюцию звезд, их скоплений и галактик на всех стадиях, заглядывая в космос и одновременно перемещаясь в прошлое. Явления, происходившие на протяжении миллионов лет, можно сейчас видеть в определенных участках космоса. Поэтому астрономы хорошо знают о большом значении связи пространства и времени. Теория относительности утверждает, что эта связь важна не только для больших расстояний, но и для высоких скоростей. Даже на Земле любое измерение расстояния зависимо от времени, поскольку учитывает условия движения наблюдателя.

Единство пространства и времени вызывает (как было отмечено в предыдущей главе) единство и других основополагающих понятий. В этом и состоит суть релятивизма. Категории, которые в нерелятивистской физике представлялись независимыми, при таком подходе выглядят как разные стороны одной и той же теории. Представление о единстве природы позволяет теории относительности объяснять устройство мира математически элегантно и красиво. За многие годы мы оценили математическое совершенство теории относительности и глубоко изучили ее аппарат. Но она не очень помогла нам в интуитивном восприятии действительности. Мы не можем познать четырехмерное пространство-время, как и все остальные релятивистские понятия, с помощью органов чувств. Когда мы сталкиваемся с явлениями природы, в которых участвуют скорости, близкие к световой, у нас возникают трудности и на интуитивном уровне, и на уровне языка. Например, классическая физика признает, что длины движущегося и покоящегося стержней одинаковы. Теория относительности же обнаружила, что это не соответствует истине. Длина объекта зависит от скорости его движения относительно наблюдателя и изменяется в зависимости от скорости. Вдоль направления движения она уменьшается. Максимальную длину стержень имеет в той системе координат, в которой он покоится, а при увеличении скорости относительно наблюдателя он становится короче. В физике высоких энергий в экспериментах с «рассеиванием», в которых частицы сталкиваются на таких больших скоростях, уменьшение их размеров в соответствии с теорией относительности получает свое крайнее выражение: они сплющиваются и из шаров превращаются в блины.

Важно понимать, что вопрос об «истинной» длине объекта не имеет смысла, как и вопрос об истинной длине вашей тени. Тень — проекция точек трехмерного пространства на двумерную плоскость, и ее длина будет разной при разных углах проекции. А длина движущегося объекта — проекция точек, находящихся в четырехмерном пространстве-времени, в трехмерное, и она будет разной в разных системах координат.

То, что верно для длины объектов, верно и для временных интервалов. Они тоже зависят от системы координат, но, в отличие от расстояний, растут при увеличении скорости движения объекта относительно наблюдателя. При быстром движении часы идут медленнее, время замедляется. Часы могут быть какими угодно: механическими, атомными, даже представлять собой биение человеческого сердца. Если бы один из близнецов отправился в скоростное путешествие в космос, то, вернувшись домой, он оказался бы моложе брата, поскольку все его «биологические часы»: сердцебиение, кровообращение, электромагнитные волны мозга и т. д. — замедлили бы свой ход относительно человека на Земле. Сам путешественник, разумеется, не заметил бы этого и лишь по возвращении обнаружил бы, что его брат стал значительно старше его. Возможно, этот «парадокс близнецов» — самый известный парадокс современной физики. Он жарко обсуждался в научных журналах, и дискуссии продолжаются. Это красноречивое доказательство того, что реальность, описанная теорией относительности, не может быть воспринята и объяснена с помощью привычных понятий.

Замедление хода часов при движении, каким бы невероятным оно ни казалось, находит подтверждение в физике частиц. Большинство субатомных частиц неустойчиво: через некоторое время они превращаются в другие частицы. Многочисленные эксперименты подтвердили, что продолжительность существования неустойчивой частицы зависит от скорости ее движения относительно наблюдателя[159]. Частицы, движущиеся со скоростью, равной 80 % от скорости света, существуют примерно в 1,7 раза дольше, чем их более медленные «близнецы», а на скорости, равной 99 % от скорости света, они существуют примерно в семь раз дольше. Но это не означает, что изменяется изначально присущая частицам длительность существования. С точки зрения частицы она постоянна, но с точки зрения наблюдателя ее «внутренние часы» замедляются, поэтому время ее жизни увеличивается.

Все эти релятивистские явления кажутся странными только потому, что мы не можем воспринимать четырехмерный мир при помощи органов чувств. Трехмерные образы выглядят по-разному в разных системах координат: движущиеся объекты отличаются от объектов в покое, движущиеся часы идут с разной скоростью. Эти явления кажутся нам парадоксальными, если мы не осознаем, что все они — проекция четырехмерных явлений, как тени — проекции трехмерных предметов. Если бы мы могли познать четырехмерное пространство-время при помощи органов чувств, то эти явления вовсе не казались бы нам парадоксальными.

Как уже говорилось выше, восточные мистики, похоже, способны достигать необычных состояний сознания, выходя за пределы обычного трехмерного мира, и открывают для себя многомерную реальность. Так, Ауробиндо говорит о том, что «человек расширяет себя настолько, чтобы включать все эти силы, даже если одна из них может вести другие, и открывает свою природу все более во всеобъемлющую полноту и универсальную способность четырехгранного характера»[160]. Измерения в этих состояниях сознания могут отличаться от тех, с которыми мы имеем дело в релятивистской физике, но поразительно то, что они позволяют мистикам определять пространство и время очень близко к тому, как это происходит в теории относительности.

В восточном мистицизме обнаруживается удивительное интуитивное восприятие единства пространства и времени во Вселенной. Подчеркивается, что пространство и время неразрывно связаны. А ведь это представление — краеугольный камень теории относительности. Возможно, самое ясное выражение эти интуитивные представления о пространстве и времени получили в буддизме, в частности в школе Аватамсака буддизма Махаяны. «Аватамсака-сутра», на которой основано учение этой школы, содержит яркое описание мировосприятия, достигаемого в момент просветления. В ней неоднократно упоминается об особом ощущении «взаимопроникновения пространства и времени» (прекрасное определение сущности пространственно-временного континуума), которое рассматривается как важнейшая характеристика просветления. Вот что об этом говорит Дайсэцу Судзуки.

Осознать значение Аватамсаки и ее философию можно только в том случае, если мы однажды… достигнем состояния полного растворения, в котором исчезают разграничения между телом и сознанием, субъектом и объектом… Мы оглядываемся вокруг и видим, что каждая вещь связана со всеми другими… не только в пространстве, но и во времени… Мы ясно ощущаем, что не существует пространства без времени и времени без пространства — они проникают друг в друга[161].

Вряд ли можно лучше описать релятивистскую концепцию пространства-времени. Сравнивая слова Судзуки со словами Минковского, процитированными выше, интересно отметить: оба — и буддист, и физик — подчеркивают, что их представления о пространстве-времени происходят из опыта — мистического в первом случае и научного во втором.

По моему мнению, восточный мистицизм, с акцентом на понятие времени, ближе к современным научным взглядам на природу, чем древнегреческая философия. В целом последняя была статичной и в основном строилась на геометрических понятиях. Можно сказать, что она была крайне «нерелятивистской», и одной из причин, обусловившей возникновение серьезных сложностей при восприятии релятивистских моделей современной физики, видимо, является ее сильное влияние на западную философию. Восточные философские системы — это философии пространства-времени, и их интуитивность близка к современным релятивистским теориям.

Поскольку и современные физики, и восточные мистики исходят из того, что пространство и время взаимосвязанны, их мировоззрения характеризуются динамизмом и основываются на понятиях времени и изменчивости природы. Представление о времени и изменениях будут подробно описаны в следующей главе, которая посвящена второй из основных тем в сравнении физики с мистицизмом. Первой было представление о единстве всего сущего. При рассмотрении релятивистских моделей и теорий современной физики мы увидим, что все они могут служить яркими иллюстрациями к двум основным постулатам восточного мировоззрения: о безусловном единстве Вселенной и о ее изменчивой сущности.

Теория относительности в том виде, в котором мы имели с ней дело до сих пор, называется специальной. Она создает общую схему для описания явлений, связанных с движением тел, электричеством и магнетизмом. Основные ее элементы — относительность времени и пространства и их объединение в четырехмерное пространство-время.

Общая теория относительности расширяет рамки специальной и включает гравитацию. Согласно ей, гравитация искривляет пространство-время. Наглядно представить себе, как это происходит, непросто. Мы можем без труда вообразить искривленную двумерную поверхность — например, яйцо, — поскольку видим такие поверхности в трехмерном пространстве. Получается, в этом случае слово «искривление» имеет четкое значение. Но наше воображение бессильно, когда дело доходит до трехмерного пространства, не говоря уже о четырехмерном пространстве-времени. Поскольку мы не способны посмотреть на трехмерное пространство «снаружи», мы не можем представить себе, как оно может быть «искривлено в том или ином направлении».

Чтобы понять значение искривленного пространства-времени, воспользуемся двумерными поверхностями. Представим поверхность шара. Здесь основным моментом, который позволяет нам применить эту аналогию по отношению к пространству-времени, становится тот факт, что кривизна является естественным свойством такой поверхности и может быть измерена без перехода в трехмерное пространство. Двумерное насекомое на поверхности шара, не знающее о существовании трехмерного пространства, способно обнаружить, что поверхность, на которой оно находится, искривлена, если оно умеет производить геометрические измерения.

Чтобы узнать, как это происходит, сравним геометрию нашего жучка на шаре с геометрией такого же насекомого, живущего на плоской поверхности[162]. Представим, что два жучка начинают свои геометрические изыскания, проводя прямую линию, которая определяется как кратчайшее расстояние между двумя точками (рис. 20–21).

Рис. 20. «Прямая линия» на плоскости и на шаре

Рис. 21. На шаре треугольник может иметь три прямых угла

Результаты мы видим на рисунках. На плоскости жучок провел очень красивую ровную линию, а что вышло у его приятеля на шаре? Линия, которую он провел на поверхности, для него соответствует кратчайшему расстоянию между точками А и В, поскольку любая другая линия оказалась бы длиннее; но для нас это дуга (точнее, часть окружности большого круга).

Предположим, жучки приступили к изучению треугольников. Тот, который находится на плоскости, обнаружит, что сумма всех углов треугольника на плоскости равна 180° (сумме двух прямых углов), а тот, что на шаре, обнаружит, что на поверхности шара сумма углов треугольника всегда превышает эту величину. В небольших треугольниках превышение незначительно, но оно растет с увеличением фигуры, так что наш жучок может построить на поверхности шара даже треугольник с тремя прямыми углами. Теперь пусть жучки построят на своих поверхностях окружности и измерят их длину (рис. 22). Жучок на плоской поверхности придет к выводу, что на плоскости любая окружность имеет длину, равную 2π, умноженному на ее радиус. Взгляд из трехмерного пространства позволяет сразу увидеть, что то, что наш жучок называет радиусом окружности, будет всегда длиннее радиуса окружности, изображенной на плоскости.

Рис. 22. Изображение круга на шаре

По мере дальнейшего исследования геометрии один из насекомых должен обнаружить, что на плоскости действуют законы геометрии Евклида, а его напарник на шаре откроет совсем другие законы. Для небольших геометрических фигур разница будет не очень значительной, но по мере их увеличения станет расти и разница. На примере жучков мы видим, что при помощи геометрических измерений на поверхности и их последующего сопоставления с результатами, вычисленными на основе евклидовой геометрии, всегда можно определить, искривлена ли поверхность. Если в результатах обнаруживается расхождение, поверхность искривлена, и чем больше расхождение для данных размеров геометрической фигуры, тем значительнее искривление.

Точно так же мы можем прийти к заключению, что в искривленном трехмерном пространстве законы евклидовой геометрии перестают действовать. Законы будут носить другой, «неевклидов» характер. Такая геометрия была разработана в XIX в. немецким математиком Георгом Риманом в качестве абстрактного математического построения и оставалась таковой, пока Эйнштейн не сделал свое революционное предположение о том, что трехмерное пространство, в котором мы живем, искривлено. По его теории, искривление пространства вызвано гравитационными полями массивных объектов. Рядом с любым таким объектом пространство искривляется, и степень искривления, т. е. несоответствия данного участка пространства законам евклидовой геометрии, зависит от массы объекта.

Уравнения, описывающие соотношения между искривлением пространства и распределением заполняющей его материи, называют уравнениями Эйнштейна. С их помощью можно не только определить степень искривленности пространства вблизи от звезд и планет, но и выяснить, существует ли всеобщее искривление пространства. Иными словами, уравнения Эйнштейна позволяют определить структуру Вселенной. К сожалению, они не могут быть решены однозначно. Возможно несколько вариантов, каждый из которых представляет разные модели строения Вселенной, рассматриваемые в космологии (некоторые из них будут описаны в следующей главе). Главная задача современной космологии — определить, которая из моделей лучше описывает строение Вселенной.

Поскольку в теории относительности время не может быть отделено от пространства, искривление, вызванное гравитацией, имеет место не только в трехмерном пространстве, но и в четырехмерном пространстве-времени. В искривленном пространстве-времени искажения затрагивают не только пространственные соотношения, описываемые геометрией, но и продолжительность промежутков времени. Время здесь течет не с такой скоростью, как в «плоском пространстве-времени». Она изменяется вместе со степенью искривления пространства, которое зависит от наличия вблизи массивных объектов. Но важно помнить, что изменения в скорости времени в том или ином месте может заметить только наблюдатель, который находится в другом месте по отношению к часам, фиксирующим изменения. Если наблюдатель, например, стоит там, где время течет медленнее, все его часы тоже замедляют ход и он утрачивает способность измерить изменение.

На Земле гравитация действует на пространство и время незначительно, но в астрофизике, которая имеет дело с телами исключительно большой массы — планетами, звездами и галактиками, — искривление пространства-времени очень важно. Имеющиеся наблюдения подтверждают правильность выводов Эйнштейна и дают нам уверенность в том, что пространство-время искривлено. Самым ярким проявлением искривления представляются процессы, происходящие во время гравитационной гибели массивной звезды. Согласно современной астрофизике, каждая звезда достигает определенного этапа развития, на котором она прекращает свое существование из-за взаимного гравитационного притяжения частиц, составляющих ее. Поскольку по мере сокращения расстояния между частицами это притяжение резко возрастает, процесс сжатия ускоряется. Если звезда обладает достаточно большой массой (как минимум вдвое больше массы Солнца), ни один известный нам процесс не может предотвратить ее бесконечный коллапс.

По мере того как звезда сжимается, увеличивается ее плотность, гравитация на ее поверхности проявляется сильнее, и пространство-время вблизи нее всё больше искривляется. Благодаря возрастанию гравитации на поверхности звезды становится всё сложнее удалиться от нее. В результате звезда достигает стадии, на которой никакие частицы, включая свет, не могут ее покинуть. Тогда вокруг звезды формируется «горизонт событий»[163], поскольку ни один сигнал не способен сообщить окружающему миру о том, что происходит на ее поверхности. Пространство, окружающее звезду, настолько искривлено, что даже свет не может вырваться за его пределы. Мы не можем увидеть ее, поскольку ее свет не доходит до нас. Поэтому такие звезды называются «черными дырами». Существование «черных дыр» было предсказано на основе теории относительности еще в 1916 г. Позже о них вспомнили в связи с недавно открытыми явлениями, которые могут косвенно указывать на то, что тяжелые звезды способны вращаться вокруг неких невидимых космических объектов (возможно, это и есть «черные дыры»).

«Черные дыры» принадлежат к числу самых загадочных и необычных объектов, исследуемых современной астрофизикой, и являются яркой иллюстрацией действия теории относительности. Сильная искривленность пространства-времени в районе черной дыры не только не позволяет лучам света достичь нас, но и оказывает столь же поразительное влияние на текущее там время. Если бы на поверхности звезды, которая приближается к своей гибели, находились испускающие световые сигналы часы, то мы наблюдали бы, как меняется, замедляясь, течение времени вокруг нее. А когда звезда превратилась бы в «черную дыру», никаких сигналов времени с ее поверхности уже не исходило бы. Для стороннего наблюдателя течение времени на поверхности звезды замедляется по мере приближения момента ее коллапса, а в момент пересечения «горизонта событий» останавливается совсем. Поэтому можно утверждать, что процесс абсолютного коллапса звезды бесконечен. Однако с самой звездой в момент достижения ею «горизонта событий» ничего особенного не происходит. Течение времени остается тем же, и звезда прекращает существование через некоторый конечный промежуток времени, сокращаясь до размеров точки с бесконечной плотностью. Сколько же времени занимает коллапс звезды — некий промежуток или бесконечность? В мире теории относительности такой вопрос не имеет смысла. Продолжительность существования сжимающейся звезды, как и все прочие промежутки времени, относительна и зависит от системы координат, выбранной наблюдателем.

Общая теория относительности отказывается от классических представлений о пространстве и времени как о категориях, имеющих абсолютную и самостоятельную природу. Относительны не только все измерения в пространстве и времени, зависящие от передвижений наблюдателя, но и сама структура пространства-времени определяется распределением материи во Вселенной. В разных частях Вселенной пространство характеризуется той или иной степенью искривленности, и время течет в них с разной скоростью. Таким образом, наши представления о трехмерном евклидовом пространстве и линейном времени ограничены нашим обычным опытом существования в физическом мире и должны быть отброшены, когда мы выходим за рамки этого опыта.

Восточные мудрецы тоже говорят о выходе за пределы своего опыта при переходе к более высоким состояниям сознания. И они признают, что одной из неотъемлемых характеристик таких состояний сознания становится кардинально иное восприятие времени и пространства. Они подчеркивают, что медитация открывает им путь за пределы обычного трехмерного пространства, и особо упирают на то, что при этом меняется привычное ощущение хода времени. Они утверждают, что вместо линейной последовательности мгновений они имеют дело с бесконечным, безвременным, но меняющимся настоящим. В приведенных ниже отрывках три восточных мистика рассуждают о восприятии «вечного сейчас»: даосский мудрец Чжуан-цзы, шестой патриарх дзен Хуэй-нэн и современный исследователь буддизма Дайсэцу Судзуки.

Ведь всё, что ныне процветает, родилось из земли и вернется в землю, поэтому я покину тебя и пройду во врата бесконечности, чтобы странствовать в беспредельных просторах[164].

Чжуан-цзы

Абсолютный покой (нирваны) есть настоящее мгновение. И хотя он в этом мгновении — ему нет конца и в нем — вечная радость[165].

Хуэй-нэн

В этом духовном мире не существует разграничения времени на прошлое, настоящее и будущее: они сливаются в одном мгновении животрепещущего бытия… Этот момент озарения содержит в себе прошлое и будущее, но он не остается на месте со всем своим содержанием, а находится в непрестанном движении[166].

Дайсэцу Судзуки

Передать ощущения бесконечности и безвременности настоящего почти невозможно, поскольку слова вроде «безвременный», «настоящее», «прошлое», «мгновение» и т. д. относятся к нашим обычным представлениям о времени. Поэтому очень сложно понять истинное значение приведенных выше высказываний мистиков. Но здесь нам снова поможет современная физика: она может быть использована для того, чтобы графически представить, как ее теории преодолевают ограниченность обычных представлений о времени.

В релятивистской физике история объекта — скажем, частицы — может быть запечатлена на так называемой пространственно-временной диаграмме (рис. 23).

Рис. 23. Мировые линии частиц

На этих диаграммах горизонтальная ось соответствует пространству[167], а вертикальная — времени. Путь частицы в пространстве-времени называется ее «мировой линией». Если частица даже находится в состоянии покоя, она движется во времени, и ее мировая линия в этом случае представляет собой вертикальную прямую. Если частица перемещается в пространстве, ее мировая линия становится наклонной: чем больше наклон, тем выше скорость частицы. Во времени частицы могут двигаться на диаграмме только вверх, а в пространстве способны перемещаться как вперед, так и назад. Их мировые линии могут в разной степени приближаться к горизонтальной оси, но никогда не совпадают с последней: это означало бы, что перемещение частицы из одной точки в другую не требует времени.

Пространственно-временные диаграммы используются в релятивистской физике для изображения взаимодействия между различными частицами. Для каждого процесса можно построить диаграмму и вывести математическую формулу, характеризующую его вероятность. Так, процесс столкновения, или «рассеяния», электрона и фотона можно представить в виде следующей диаграммы (рис. 24).

Рис. 24. Рассеяние при столкновении электрона с фотоном

Эта диаграмма читается следующим образом (снизу вверх согласно течению времени): электрон, обозначенный как е—, сталкивается с фотоном (γ); электрон поглощает фотон, продолжая движение с несколько изменившейся скоростью (на диаграмме это отражается изменением угла наклона его мировой линии); через некоторое время электрон испускает фотон и изменяет первоначальное направление движения.

Дисциплина, рассматривающая системы этих пространственно-временных диаграмм и математических формул, называется квантовой теорией поля. Это одна из самых важных релятивистских теорий современной физики (их мы рассмотрим позже). Для обсуждения пространственно-временных диаграмм нам достаточно ознакомиться с двумя самыми характерными ее особенностями. Первая состоит в том, что все взаимодействия сводятся к возникновению и исчезновению частиц, например к поглощению и последующему испусканию фотона, изображенному на диаграмме. Вторая имеет отношение к принципиальной симметричности частиц и античастиц. Для каждой частицы есть античастица с такой же массой и противоположным зарядом. Так, античастица электрона называется позитроном и обычно обозначается как е+. Для фотона, не имеющего электрического заряда, античастицей будет сам фотон. Он может распадаться на позитрон и электрон, а последние — объединиться и образовать фотон в обратном процессе, именуемом аннигиляцией.

Есть хитрость, которая позволяет упростить пространственно-временные диаграммы. Стрелка на мировой линии используется не для обозначения направления движения частицы (это не нужно: очевидно, что все частицы движутся во времени вперед, а на диаграмме, соответственно, вверх). Она применяется для того, чтобы провести различие между частицами и античастицами: если стрелка направлена вверх, мы имеем дело с частицей (например, электроном), а если она указывает вниз, перед нами античастица (соответственно, позитрон). Фотон, который является одновременно и античастицей, обозначается на диаграммах прерывистой линией без стрелки. Так мы можем смело отказаться от обозначений на диаграмме, не рискуя при этом совершить ошибку: все линии со стрелками обозначают электроны, без стрелок — фотоны. Для упрощения мы можем отказаться от осей координат пространства и времени, помня, что ось времени имеет направление снизу вверх, а движение в пространстве обозначается слева направо. В результате пространственно-временная диаграмма, изображающая столкновение фотона с электроном, приобретает такой вид, как на рис. 25.

Рис. 25. Рассеяние при столкновении электрона с фотоном

Чтобы построить диаграмму, изображающую столкновение фотона с позитроном, нужно изменить направление стрелок в верхней диаграмме (рис. 26).

Рис. 26. Рассеяние при столкновении позитрона с фотоном

До сих пор мы не встретили на пространственно-временных диаграммах ничего необычного. Мы читали их снизу вверх, следуя обычным представлениям о линейном течении времени. Но дело принимает совсем иной оборот при создании диаграмм столкновения фотона с позитроном. Математические формулы теории поля дают возможность двоякой интерпретации такой диаграммы: на ней можно увидеть либо позитроны, движущиеся во времени вперед, либо электроны, движущиеся во времени назад! В математическом отношении эти два варианта идентичны: движение античастицы из прошлого в будущее и наоборот выражается при помощи одного уравнения. Следовательно, мы можем утверждать, что две наши диаграммы на рис. 27 изображают один процесс, протекающий во времени в различных направлениях. На обеих можно увидеть столкновение фотона и электрона, но на первой частицы движутся во времени вперед, а на второй — назад[168]. В релятивистской теории взаимодействия частиц мы обнаруживаем полную симметрию по времени. Для каждого процесса существует аналог, развертывающийся в обратном направлении во времени, в котором частицы заменены античастицами[169].

Рис. 27. Две диаграммы рассеяния

Чтобы понять, как это удивительное свойство мира субатомных частиц влияет на наши представления о пространстве и времени, рассмотрим следующую диаграмму (рис. 28).

Рис. 28. Рассеяние при столкновении фотонов, электронов и позитронов

При традиционном прочтении снизу вверх мы интерпретируем ее так: электрон е— (изображенный сплошной линией) сближается с фотоном (пунктир); в точке А фотон преобразуется в электронно-позитронную пару, при этом электрон удаляется вправо, а позитрон — влево; затем позитрон сталкивается с другим электроном в точке В, где происходит их взаимная аннигиляция. В результате возникает фотон, движущийся влево. Этот процесс можно рассмотреть и как взаимодействие двух фотонов с одним электроном, дважды изменяющим направление движения во времени: сначала вперед, потом назад, а затем снова вперед. В последнем случае мы руководствуемся указаниями стрелок на линии электрона на всем протяжении его пути. Электрон перемещается в точку В, испускает фотон и начинает двигаться в обратном направлении во времени до точки А; здесь он поглощает исходный фотон и снова движется во времени вперед. Второй вариант гораздо проще первого: в нем мы имеем дело с мировой линией одной частицы. Но при этом мы сталкиваемся с серьезными проблемами языка описания. Электрон перемещается «сначала» в точку В, а «потом» в точку А; но поглощение фотона в точке А предшествует эмиссии другого фотона в точке В.

Этих сложностей можно избежать, если рассматривать пространственно-временные диаграммы не как отображения движения частиц во времени, а как четырехмерные пространственно-временные модели, изображающие ряд взаимосвязанных событий, которые не имеют четко определенной временной последовательности. Поскольку все частицы могут перемещаться во времени вперед и назад, как в пространстве им доступны перемещения вправо и влево, по меньшей мере нелогично интерпретировать эти диаграммы как однонаправленные во времени. Это четырехмерные пространственно-временные картины, к которым неприменимо понятие последовательности во времени. Вот что по этому поводу говорил Луи де Бройль[170].

Всё то, что каждый из нас воспринимает как прошлое, настоящее и будущее, в пространстве-времени оказывается слитым воедино… Каждый наблюдатель сталкивается с различными слоями пространства-времени и видит в них сменяющие друг друга явления материального мира, хотя на самом деле их восприятию наблюдателем предшествует целостность всех явлений, составляющих пространство-время[171].

Именно в этом заключается полное значение понятия «пространство-время» в релятивистской физике. Пространство и время полностью эквивалентны друг другу; вместе они составляют четырехмерный континуум, в котором взаимодействия частиц могут происходить в любых направлениях. Если мы хотим получить картину этого взаимодействия, то должны сделать четырехмерную «моментальную фотографию», отображающую интересующие нас временной промежуток и область пространства. Для правильного понимания релятивистского мира частиц мы должны забыть о «протяженности времени», как говорит Чжуан-цзы. Поэтому пространственно-временные диаграммы квантовой теории поля — полезная аналогия пространственно-временным ощущениям восточных мистиков. Несомненность существования такой аналогии становится еще более очевидной после знакомства с замечаниями Ламы Говинды по поводу медитации в буддизме.

И если мы говорим о переживании пространства при медитации, то мы имеем дело с совершенно другим измерением… В этом переживании пространства временная последовательность превращается в мгновенное сосуществование, существование вещей бок о бок в состоянии взаимного проникновения. Оно не пребывает статично, но становится живым континуумом, в котором время и пространство сливаются в высшее иррациональное единство[172].

Хотя физики пользуются математическим формализмом и диаграммами для описания взаимодействий, происходящих в четырехмерном пространстве-времени, они говорят, что в действительности наблюдатель может воспринимать явления только в виде цепочки различных эпизодов пространства-времени, т. е. в форме временной последовательности. Мистики же, напротив, утверждают, что им доступно истинное восприятие всего пространственно-временного континуума, внутри которого не существует течения времени. Дзенский наставник Догэн говорил так.

Многие верят, что время проходит, но фактически оно остается там, где есть. Именно представление о «течении» может быть названо «временем», но это ложное представление: если зришь его только как прохождение, то не сможешь понять, что оно остается там, где есть[173].

Многие восточные мудрецы подчеркивают, что мышление должно происходить во времени, а провидение способно преодолевать его барьер. Провидение, по мнению Говинды, связано с пространством более высокого измерения, поэтому выходит за рамки времени[174]. Пространство-время релятивистской физики подобно пространству более высокого измерения, лишенному времени. Все явления, происходящие в нем, связаны друг с другом, но не как причины и следствия. Взаимодействия частиц могут быть описаны в терминах причин и следствий, только если мы читаем пространственно-временные диаграммы, двигаясь в определенном направлении, например снизу вверх. Если же видеть в них пространственно-временные модели без определенной временной направленности, то такие понятия, как «до» и «после», исчезают, и в них уже нет никакой причинной обусловленности.

Восточные мистики утверждают, что преодоление уз времени позволяет раздвигать границы мира, в котором существуют причинно-следственные связи. Как и общепринятые представления о пространстве и времени, понятие причинности ограничено нашим опытом мировосприятия. При расширении его границ такое представление должно быть отброшено в сторону. Вот что утверждает Свами Вивекананда[175].

Время, пространство и причинность похожи на стекло, сквозь которое мы смотрим на Абсолют… В самом же Абсолюте нет ни времени, ни пространства, ни причинности[176].

Восточные духовные традиции предлагают своим последователям разные способы освобождения от привычного восприятия времени и оков причинно-следственных связей — от уз кармы, как выражаются индуисты и буддисты. Поэтому часто говорят, что восточный мистицизм являет собой «освобождение от времени». В определенном смысле то же можно сказать и о релятивистской физике.

Глава 13. Меняющаяся Вселенная

Главная цель восточного мистицизма — восприятие всего как проявлений одной и той же высшей реальности. В ней восточные мистики видят сущность Вселенной, лежащую в основе всего многообразия наблюдаемых нами объектов и явлений. Индуисты называют ее Брахман, буддисты — Дхармакайя (Тело Сущего) или Татхата («таковость»), а даосы — Дао. И все они утверждают, что эта реальность лежит за пределами мысленного восприятия, поэтому не может быть описана более точно. Но высшая сущность не может быть отделена от ее многообразных проявлений. В самой основе ее природы заложено стремление постоянно воплощаться в мириадах возникающих, гибнущих и превращающихся друг в друга объектов. Это космическое Целое динамично по своей природе, и осознание его меняющейся сущности едино для всех школ восточного мистицизма. Так, Дайсэцу Судзуки пишет о школе Кэгон — одном из направлений махаянистского буддизма.

Единый заключает в себе всё, и всё заключено в Едином. Единый — все, и все — Единый. Единый вездесущ, и все в Едином. Это относится ко всем предметам и ко всем существам[177].

Подчеркнутое внимание к движению, текучести и изменчивости мира характерно не только для восточного мистицизма. Оно присуще всем мистикам разных времен. Так, Гераклит из Древней Греции учил, что «всё течет», и сравнивал мир с вечным огнем; в Мексике маг из племени яки по имени дон Хуан рассуждал о «быстротечном мире», утверждая: «Человек знания должен быть легким и текучим»[178].

В индийской философии все индуистские и буддийские термины несут оттенок динамичности. Слово «Брахман», образованное от санскритского корня брих («расти»), используется для обозначения изменяющейся и живой реальности. По словам Сарвепалли Радхакришнана[179], «слово Брахман означает “рост” и подразумевает жизнь, движение и прогресс»[180]. «Упанишады» говорят о Брахмане как о чем-то не имеющем формы, бессмертном и пребывающем в движении[181], соотнося его с идеей движения, хотя Брахман выше всех форм.

«Ригведа» использует для обозначения динамической природы Вселенной другой термин — Рита. Это слово образовано от корня ри («двигаться»), его первоначальным значением в «Ригведе» было «направление движения всего, миропорядок». Это понятие занимает заметное место во всех легендах Вед, оно так или иначе связано со всеми ведическими божествами. Ведические провидцы воспринимали порядок не как прочно установившийся божественный закон, а как динамический принцип, общий для всей Вселенной. Эти представления похожи на китайские понятия о Дао — как о пути, по которому движется развитие Вселенной, т. е. мироздание. Подобно ведическим мудрецам, китайские философы описывали мир в категориях текучести и изменчивости, что придавало их учению о космическом законе динамический характер. Позже оба эти понятия — и Рита, и Дао — стали употребляться не только в первоначальном космологическом смысле, но и в отношении мира человека; они приобрели смысл моральных канонов. Рита стала восприниматься как универсальный закон, которому должны подчиняться как люди, так и божества; Дао трансформировалось в понятия о правильном образе жизни.

Используемое в Ведах понятие Рита предвосхищает понятие кармы, которым стали именовать динамическую взаимосвязанность всех предметов и явлений. Слово карма обозначает «деяние» и описывает «активную», или изменяющуюся, взаимосвязь явлений. Говоря словами Бхагавадгиты, «все деяния проистекают во времени благодаря переплетению сил природы»[182]. Будда придал традиционному понятию кармы новое значение, распространив представления о всеобщей изменчивости взаимосвязей в природе на сферу человеческих взаимоотношений. После этого слово карма стало обозначать непрерывную цепь причин и следствий в человеческой жизни, которую самому Будде удалось разорвать, достигнув просветления.

Индуизм тоже нашел много путей для того, чтобы языком мифов выразить меняющуюся природу Вселенной. Кришна говорит: «Если бы я не участвовал в движении, эти миры прекратили бы свое существование»[183]. Шива, Космический Танцор, — лучшее воплощение идеи меняющейся Вселенной. Через танец он поддерживает многочисленные явления нашего мира, объединяя всё сущее ритмом и заставляя его принимать в нем участие. Таков величественный образ, иллюстрирующий динамическое единство Вселенной.

Индуисты воспринимают мир как гармоничный, растущий и ритмически сокращающийся космос, в котором всё подвержено непрестанному изменению. Все статические формы представляют собой воплощение майи, т. е. существуют только в форме наших иллюзий. Последняя идея — о непостоянстве всего сущего — стала отправной точкой буддизма. Будда учил, что все составные вещи не вечны и все страдания на свете порождаются нашей приверженностью устойчивым формам: предметам, людям и понятиям. Мы должны принимать мир движущимся и меняющимся. Динамическая картина мира составляет основу буддистского мировоззрения. Вот что говорил Сарвепалли Радхакришнан.

2500 лет тому назад Будда создал удивительную философию меняющегося мира… Будда сформулировал положения философии перемен, находясь под впечатлением от того, что все вещи преходящи и пребывают в непрестанном изменении и преобразовании. Он стал воспринимать понятия вещества, души, монады, предмета в категориях сил, движений, последовательностей и процессов и принял динамическую концепцию реальности[184].

Буддисты называют этот вечно меняющийся мир сансара («в непрерывном движении») и утверждают: ничто в этом мире не заслуживает того, чтобы за него цепляться. Поэтому просветленная личность для буддистов — человек, который не сопротивляется естественному течению жизни, а движется вместе с ним. Когда чаньского монаха Юнь-мэня спросили: «Что такое Дао?», он ответил просто: «Иди вперед!» (рис. 29).

Рис. 29. Даосское изображение Изменения, которое представляет течение и трансформацию, присущие всему материальному миру. XI в., воспроизведено по даосскому канону

Это заставляет нас вспомнить о том, что одно из имен Будды — Татхагата, или «Тот, кто так приходит и уходит». В китайской философии действительность, вечно пребывающая в процессе изменений, называется Дао и рассматривается как космический процесс, в котором участвует всё сущее. Даосы, как и буддисты, говорят, что нужно не сопротивляться этому течению, а приноравливаться к нему. Именно такой подход характерен для китайских мудрецов — просветленное бытие. Если Будда «так приходит и уходит», то даосский мудрец — тот, кто «течет», по выражению Хуэй Нань-цзы, «вместе с течением Дао».

Чем больше мы изучаем религиозные и философские трактаты индусов, буддистов и даосов, тем очевиднее, что все они описывают мир в категориях движения, текучести и изменчивости. Динамический характер восточной философии — одна из важнейших ее особенностей. Восточные мистики воспринимают Вселенную как сплошную паутину, переплетения которой динамичны. Эта паутина наделена жизнью; она непрестанно движется, растет и изменяется. Современная физика тоже пришла к пониманию мира в виде своеобразной паутины взаимоотношений и, подобно восточному мистицизму, постулирует ее внутреннюю динамичность. С динамическим аспектом материи мы сталкиваемся в квантовой теории, описывающей двойственную природу субатомных частиц, одновременно обладающих свойствами частиц и волн, и еще больше — в теории относительности, где единство пространства и времени, как мы увидим позже, предполагает, что материя не может существовать вне движения. Следовательно, свойства субатомных частиц можно объяснить только в контексте динамики, т. е. в понятиях их движения, взаимодействий и трансформаций.

Согласно квантовой теории, частицы одновременно являются волнами, и их поведение весьма своеобразно. Если субатомная частица оказывается замкнутой внутри небольшого пространства, она реагирует на это ограничение тем, что начинает двигаться внутри его. И чем меньше пространство, тем быстрее «броски» частицы. Этот факт относится к числу типичных «квантовых эффектов», не имеющих аналогов в макроскопическом мире. Чтобы понять механизм этого явления, мы должны помнить, что в квантовой теории частицам соответствуют «волновые пакеты». Как говорилось в главе 12, длина такой волны выражает неопределенность местонахождения частицы. Например, изображенный на рис. 30 «пакет» соответствует частице, находящейся где-то в районе X; где именно, мы уверенно сказать не можем.

Рис. 30. Волновой пакет

Если мы хотим точнее определить положение частицы, т. е. ограничить ее существование меньшим пространством, нам нужно сжать «пакет» до области ее существования.

Рис. 31. Сжатие волнового пакета

При этом, правда, изменится длина волны этого пакета, а следовательно, и скорость частицы. В результате она продолжит двигаться, и чем меньше станет пространство, тем выше будет скорость ее перемещений.

Тенденция частиц реагировать на сжатие увеличением скорости говорит о природной «неуспокоенности» материи, характерной для субатомного мира. Здесь большинство частиц связано с молекулярными, атомными и ядерными структурами, поэтому они находятся в состоянии не покоя, а хаотичного движения — они подвижны по своей природе. Квантовая теория показывает, что вещество постоянно движется. В макроскопическом мире тела, окружающие нас, кажутся пассивными и неподвижными. Но стоит взять в руки увеличительное стекло, и «мертвый» камень или металл сразу обнаруживают неопровержимые доказательства своей динамической сущности. Чем больше увеличение, тем более динамична наблюдаемая картина. Все материальные объекты состоят из атомов, объединенных внутримолекулярными связями различного типа и образующих бесчисленные молекулярные структуры. Они не статичны: они находятся в беспрестанном хаотическом колебательном движении, характер которого зависит от окружающей температуры и ее колебаний. Электроны в атомах удерживаются поблизости от ядра электрическими силами, и они реагируют на ограниченность пространства тем, что увеличивают свою скорость. Протоны и нейтроны втягиваются ядерными силами в еще более тесное пространство, поэтому движутся с еще более высокими, невообразимыми скоростями.

Поэтому современные физики представляют материю не как пассивную и инертную, а как пребывающую в непрестанном танце и вибрации, ритм которых определяется молекулярными, атомарными и ядерными структурами. Так же видят материальный мир и восточные мистики. Все они подчеркивают, что Вселенную надо рассматривать как динамическое целое, так как она движется, вибрирует и танцует; что природа пребывает не в статическом, а в динамическом равновесии. В одном из даосских текстов говорится следующее.

Покой в покое не есть истинный покой. Только тогда, когда покой в движении, может проявиться духовный ритм, который наполняет собой Небеса и Землю[185].

В физике динамическая природа мироздания становится очевидной для нас не только при погружении в мир бесконечно малого, т. е. атомов и ядер, но и при изучении гигантских сущностей, например звезд и галактик. Мощные телескопы позволяют ученым видеть беспрестанное движение во Вселенной. Вращающиеся облака газообразного водорода сжимаются до размера звезд. При этом их внутренняя температура во много раз возрастает, пока они не превращаются в пылающие факелы на небосклоне. Достигнув этой стадии, облака водорода продолжают вращаться, время от времени выбрасывая в пространство сгустки вещества, которые, конденсируясь, превращаются в планеты, движущиеся по орбитам вокруг звезд. Через миллионы лет, когда водородное топливо подходит к концу, звезда начинает увеличиваться в размерах, а затем снова сжимается, завершая свое существование гравитационным коллапсом. В результате могут произойти грандиозные взрывы, а звезда — стать черной дырой. Все эти процессы — от образования звезды из межзвездных газовых облаков до их сжатия и коллапса — происходят в различных уголках Вселенной и сейчас.

Совокупности вращающихся, расширяющихся, сжимающихся и взрывающихся звезд образуют галактики разной формы: плоские диски, сферы, спирали и т. д., — которые тоже не неподвижны, а непрерывно вращаются. Наша галактика, Млечный Путь, — огромный диск, состоящий из звезд и газообразных скоплений веществ, вращающихся в пространстве подобно гигантскому колесу. При этом все входящие в галактику звезды, включая Солнце и его планеты, также движутся вокруг центра этой галактики. Фактически Вселенная состоит из колоссального множества галактик, рассеянных в бескрайнем пространстве. И все они вращаются, как и наша.

Изучая Вселенную как единое космическое целое с миллионами галактик, мы сталкиваемся с высшими масштабами пространственно-временного континуума и с удивлением обнаруживаем, что и здесь Вселенная не статична — она расширяется! Это явление было одним из важнейших открытий современной астрономии. Тщательный анализ световых волн, достигших нашей планеты из отдаленных галактик, позволил ученым обнаружить, что россыпь галактик постоянно расширяется по строгим законам. Скорость удаления любой из них от наблюдателя прямо пропорциональна разделяющему их расстоянию: при его двукратном увеличении скорость тоже возрастает вдвое. Это утверждение верно не только для нашей галактики, но и для остальных. В какой бы галактике мы ни оказались, остальные — соседние — будут удаляться от нас: ближние — со скоростью несколько тысяч километров в секунду, а дальние — почти со световой. Свет, исходящий от еще более удаленных галактик, не может дойти до нас, потому что они удаляются от Земли быстрее скорости света[186]. Говоря словами английского астрофизика сэра Артура Эддингтона, их свет «похож на бегуна, движущегося по дорожке стадиона, которая постоянно удлиняется, так что финишная черта удаляется от него быстрее, чем он может бежать».

Чтобы лучше понимать, как именно расширяется Вселенная, нужно не забывать, что явления макромира следует рассматривать в контексте общей теории относительности Эйнштейна. Согласно ей, пространство не «плоское», а «искривленное», причем характер искривления зависит от распределения вещества во Вселенной. Эту зависимость описывает выведенное Эйнштейном уравнение поля. Оно положено в основу современной космологии и характеризует общую структуру Вселенной.

Говоря о расширяющейся Вселенной в контексте общей теории относительности, мы имеем в виду более высокое измерение. Здесь тоже уместно обратиться к плоскостной аналогии. Представим воздушный шарик, поверхность которого усеяна множеством точек (рис. 32). Он изображает Вселенную, его двумерная искривленная поверхность — двумерную плоскость, а точки на ней — галактики Вселенной. Когда мы надуваем шарик, расстояния между точками увеличиваются. Если мы находимся на одной из них, все остальные будут удаляться от нас. Так же происходит расширение Вселенной: в какой бы галактике ни оказался наблюдатель, остальные галактики будут удаляться от него.

Рис. 32. Плоскостная аналогия расширяющейся Вселенной

Возникает естественный вопрос: как началось это расширение? Приняв в расчет зависимость между удаленностью галактики и текущей скоростью ее удаления от нас (она известна под названием закона Хаббла[187]), можно вычислить, в какой момент началось расширение Вселенной, т. е. определить ее возраст.

Если мы предположим, что скорость расширения не менялась (а это отнюдь не очевидно), то получим оценку в 10 млрд лет. Это и есть возраст Вселенной[188]. Большинство современных ученых-космологов считают, что Вселенная возникла в результате катастрофического события — взрыва первичного сгустка вещества, происшедшего более 10 млрд лет назад. Зафиксированное в наши дни расширение Вселенной — «отголосок» этого давнего события. Согласно теории Большого взрыва, в момент, когда он произошел, возникла Вселенная и появились пространство и время. Если мы попытаемся представить себе, что предшествовало этому, мы снова попадем в тупик из-за особенностей нашего мышления и языка. Вот как об этом говорил известный английский астроном сэр Бернард Ловелл.

Здесь перед нами вырастает непреодолимый психологический барьер, связанный с тем, что мы начинаем испытывать сложности с понятиями пространства и времени, которые раньше мы воспринимали на основе нашего повседневного опыта. У меня при этом появляется ощущение, будто я внезапно въехал на машине в полосу густого тумана, в котором знакомый мир исчезает[189].

Что касается будущего расширения Вселенной, то уравнения Эйнштейна не дают однозначного ответа. Они имеют несколько возможных решений, соответствующих разным моделям. Некоторые предполагают, что расширение будет продолжаться бесконечно; согласно другим, оно уже замедляется и может смениться процессом сжатия. Эти модели описывают «пульсирующую Вселенную», которая сначала в течении миллиардов лет расширяется, а потом снова сжимается, пока не превратится в небольшой шар огненного вещества, после чего снова начнет расширяться, и так до бесконечности.

Концепция расширяющейся и сжимающейся Вселенной, существующей в необъятном пространстве и времени, создана не только современными физиками. Такое же представление существовало и в древней индийской мифологии. Индусы, считавшие, что мирозданию присущи два фундаментальных качества — гармоничность и ритмичность всех процессов, — создали эволюционные космологические модели Вселенной, которые довольно близки к современным теориям. Одна основана на индуистской легенде о Ма — божественном представлении, в котором Брахман трансформируется в этот мир. Эта модель связана с индуистским понятием лила — «божественная игра». Лила имеет фазы, которые ритмически сменяют друг друга: космическое Целое дает начало множественности форм, которые вновь сливаются в Целом. Всё это происходит с четкой периодичностью. В «Бхагавадгите» Кришна использует для описания этой божественной игры творения следующие слова.

К Моей пракрити вечной все твари

устремляются с гибелью мира;

когда ж новый век мира приходит,

Я их вновь из себя порождаю.

Я рождаю снова и снова

всех существ неисчетные толпы,

в своей пракрити их зачиная,

их, бессильных. Моею силой.

Но не сковывают, Дхананджая,

Меня действия узами кармы;

их свершая, Я к ним не привязан,

словно зритель — всегда безучастен.

Под Моим наблюденьем природа

неживое с живым рождает;

такова здесь причина, чьей силой

колесо обращается мира[190].

Индуистские мудрецы не боялись распространять это божественное представление на всё мироздание. Они считали, что Вселенная претерпевает периодические, чередующиеся процессы сжатия и расширения, и называли непостижимые для разума промежутки времени между началом и концом одного сотворения Вселенной кальпами. Масштаб картины, нарисованной древними индуистами, поразителен. Чтобы прийти к схожим идеям научным путем, человечеству понадобилось больше двух тысячелетий.

Вернемся из макромира, расширяющейся Вселенной, в мир бесконечно малого. В XX в. ученые всё глубже проникали в мир субмикроскопических измерений, где действуют атомы, ядра и находящиеся в них частицы. Главным стимулом для этих исследований был вопрос, занимавший величайшие умы на протяжении столетий: «Из чего состоит материя?» Люди размышляли над ним с момента возникновения натурфилософии, пытаясь найти «базовое вещество». Но только недавно стало возможно искать ответ с помощью строгих экспериментов. Сложнейшие приборы позволили ученым заглянуть сначала во внутренний мир атома и узнать, что он состоит из ядра и электронов, а затем исследовать строение ядер, компонентами которых оказались протоны и нейтроны, получившие общее наименование нуклонов. С 1960-х наука сделала шаг вперед, добившись значительных успехов в изучении строения нуклонов — компонентов атомного ядра. Они тоже не представляются последним уровнем элементарных частиц и состоят из более мелких частей.

Первый шаг в мир атомов привел к тому, что представление физиков о материи изменилось кардинально. Второй шаг — проникновение в мир атомных ядер и их компонентов — был ничуть не менее значимым. В этом мире нам приходится иметь дело с величинами в сотни тысяч раз меньшими, чем размеры атома, что обусловливает их более высокую скорость. Они движутся гораздо быстрее, чем частицы во внутриатомном пространстве — так быстро, что для их описания необходима специальная теория относительности. Поэтому для понимания свойств субатомных частиц и характера их взаимодействий используется подход, который сочетает квантовую теорию с теорией относительности; причем именно последняя заставляет нас изменить свои представления о природе материи.

Важнейшая характерная особенность релятивистского подхода состоит в том, что он объединяет фундаментальные понятия, которые ранее представлялись самостоятельными. Один из самых важных примеров — эквивалентность массы и энергии, сформулированная Эйнштейном в виде знаменитого уравнения Е = mc^2. Чтобы уяснить ее фундаментальное значение, рассмотрим понятия массы и энергии по отдельности.

Энергия — одно из важнейших понятий, используемых для описания природных явлений. Как и в повседневной жизни, в физике мы говорим, что тело обладает некоторой энергией, если оно способно совершить какую-либо работу. Энергия принимает множество разных форм: движения, тепловая, гравитации, электрическая, химическая и др. Например, камень, поднятый на некоторую высоту над землей, обладает гравитационной энергией. Если его бросить вниз, то последняя преобразуется в энергию движения (кинетическую), а при падении на землю он может совершить механическую работу, разбив что-нибудь. Более конструктивный пример — преобразование электрической или химической энергии в бытовых приборах в тепловую. В физике энергия всегда связана с протеканием тех или иных процессов, и фундаментальное значение этого понятия заключается в том, что общее количество энергии, принимающей участие в процессе, подчиняется закону сохранения. Энергия может изменить свою форму самым сложным образом, но никакая ее часть не теряется. Закон сохранения энергии принадлежит к числу важнейших законов физики. Ему подчиняются все известные законы природы, и до сих пор не было обнаружено никаких свидетельств его нарушения.

Масса тела — мера его собственного веса, т. е. гравитационного воздействия на него. Кроме того, масса характеризует инерцию тела, его сопротивление ускоряющим силам. Тяжелые тела сложнее привести в движение, чем легкие. Это известно каждому, кто хоть раз пытался сдвинуть с места машину. В классической физике понятие массы ассоциировалось также с представлениями о неуничтожаемой материальной субстанции — «материи», из которой должны состоять все вещи. Масса, как и энергия, подчиняется закону сохранения и не может исчезать.

Но теория относительности утверждает, что масса — не что иное, как одна из форм энергии. Энергия может не только принимать различные формы, которые были известны в классической физике, но и быть «законсервирована» в массе тела. Количество энергии, содержащееся, например, в частице, эквивалентно массе частицы, помноженной на скорость света в квадрате:

Будучи формой энергии, масса теряет свойство неуничтожимости и способна свободно преобразовываться в другие формы энергии. Последнее имеет место при столкновениях субатомных частиц. При этом некоторые частицы могут быть разрушены, а энергия, содержащаяся в их массе, преобразоваться в кинетическую и распределиться между другими частицами, участвующими в столкновении. А при столкновении частиц, движущихся с очень высокими скоростями, их кинетическая энергия может использоваться для образования новых частиц.

Следующая фотография (рис. 33) демонстрирует особый пример такого столкновения: протон влетает в пузырьковую камеру слева, выбивает электрон из атома (спиральный след), а затем сталкивается с еще одним протоном, создавая в процессе 16 новых частиц.

Рис. 33. Иллюстрация столкновения протона и электрона

Создание и уничтожение материальных частиц — одно из самых впечатляющих следствий эквивалентности энергии и массы. В процессе столкновений в экспериментах в физике высоких энергий масса уже не сохраняется. Сталкивающиеся частицы могут быть уничтожены, а энергия, заключенная в них, частично перейти в массы частиц, а частично — преобразоваться в кинетическую энергию новых участников процесса. В ходе таких столкновений сохраняется суммарная энергия — кинетическая и масс частиц. Сталкивание субатомных частиц друг с другом становится важнейшим инструментом для изучения свойств массы и энергии и их взаимоотношений. Последние подтверждались много раз; для ученых, занимающихся физикой частиц, эквивалентность массы и энергии настолько очевидна, что они определяют массы частиц в соответствующих единицах энергии.

Открытие, что масса — разновидность энергии, заставило нас кардинально пересмотреть наши взгляды на понятие частицы. Масса уже не рассматривается как величина, определяющая наличие в том или ином объекте определенного количества некой материальной субстанции, а частицы рассматриваются не как базовый «материал» природы, а как сгустки энергии. Но, поскольку энергия ассоциируется с работой и динамическими процессами, считается, что субатомные частицы имеют изначально динамическую природу. Чтобы осознать это, мы должны помнить, что эти частицы нужно рассматривать только с релятивистской точки зрения, в рамках которой пространство и время — неразрывный четырехмерный континуум. Частицы нужно представлять не как неподвижные трехмерные объекты, подобные бильярдным шарам или крупинкам песка, а как четырехмерные структуры в пространстве-времени. Их формы необходимо понимать динамически — как формы пространства и времени. Субатомные частицы — динамические модели, каждая из которых имеет пространственный и временной аспекты. Пространственный придает им характеристики объектов, обладающих массой, а временной — характеристики процессов, в которые включено количество энергии, равное их массе.

Эти динамические модели, или «пучки энергии», формируют устойчивые ядерные, атомарные и молекулярные структуры, которые и образуют материю, придавая ей вид твердого тела. Это и заставляет нас думать, что окружающие предметы состоят из некой материальной субстанции. На макроскопическом уровне это понятие может существовать в качестве упрощения, но на атомарном уровне оно лишено смысла. Атомы состоят из частиц, в которых нет признаков материального (наблюдения только подтверждают это). Всё говорит о том, что мы имеем дело с динамическими структурами, постоянно преобразующимися одна в другую, т. е. с непрекращающимся танцем энергии.

Квантовая теория показала, что частицы — не отдельные крупицы вещества, а вероятностные модели и переплетения в неразрывной космической паутине. Теория относительности оживила эту картину, раскрыв динамический характер этих моделей. Она показала, что активность материи — основа ее существования. Частицы субатомного мира активны не только потому, что они очень быстро движутся; они являются процессами сами по себе! Мы не можем отделить существование материи от ее активности. Это различные аспекты одной и той же пространственно-временной действительности.

В предыдущей главе мы рассуждали о том, что знания о «взаимопроникновении» времени и пространства привели восточных мистиков к созданию восприятия мира, которому изначально свойственны изменения. Древние трактаты доказывают, что они не только воспринимают мир в понятиях движения, течения и изменения, но и интуитивно ощущают «пространственно-временную» сущность материальных объектов, что свойственно и релятивистской физике. Физикам приходится учитывать единство времени и пространства при изучении субатомного мира, а следовательно, рассматривать частицы не как статичные, а как динамические объекты в категориях энергии, активности и процессов. У восточных мистиков необычные состояния сознания помогают выявить связь между пространством и временем на макроскопическом уровне, и их восприятие объектов действительности оказывается близким к представлениям физиков о субатомных частицах. Особенно это бросается в глаза в буддизме. Одно из важнейших наставлений Будды звучит так: «Все составные вещи не вечны». В оригинальном тексте этого изречения на языке пали[191] для выражения понятия «вещь» используется слово санкхара (на санскрите — самскара), которое в первую очередь означает «событие» или «случившееся», а также «деяние» или «свершение» и только во вторую — «существующая вещь». Это ясно показывает, что буддисты воспринимают материальный мир динамически и видят процессы вечного изменения. По словам Дайсэцу Судзуки, буддисты воспринимают объект как событие, а не нечто материальное. Их представление о вещи как о самскаре (или санкхаре), т. е. «деяниях» или «событиях», четко указывает, что они рассматривают наш опыт в категориях времени и движения[192].

Как и современные физики, буддисты видят во всех объектах процессы, происходящие в едином потоке, и отрицают существование материальной субстанции. Это общий подход для всех школ и направлений буддизма. Китайские философы тоже близки к подобному пониманию мироустройства. Они воспринимают все его объекты как переходящие эпизоды бесконечного течения Дао. Их гораздо больше интересуют законы, регулирующие взаимоотношения объектов, чем разложение их на базовые составляющие. «В то время как европейская философия пыталась объяснить мир субстанцией, — пишет Джозеф Нидэм, — китайские философы склонны были объяснять действительность существующими в ней взаимосвязями»[193].

Динамические воззрения восточных мистиков и современных физиков исключают возможность существования устойчивых форм, а также материальной субстанции. Основными составляющими Вселенной являются динамические модели — чередующиеся этапы «нескончаемого потока трансформаций и изменений», как говорил Чжуан-цзы.

Согласно нашему современному представлению о материи, ее базовыми моделями оказываются субатомные частицы. Основная цель современной теоретической физики — исследование свойств и взаимодействий последних. Уже известно несколько сотен частиц, большинство из которых создаются искусственно в процессе столкновений и существуют крайне недолго — меньше миллионной доли секунды. Очевидно, что это переходные модели динамических процессов. Перечислим основные вопросы по поводу этих моделей или частиц: «Чем они отличаются друг от друга? Делимы ли на более мелкие составные части, а если да, то какие именно, точнее — какие еще модели они включают? Как они взаимодействуют друг с другом, какие силы действуют между ними? Если частицы сами являются процессами, то каковы эти процессы?»

Мы уже убедились, что в физике частиц все эти вопросы взаимосвязаны. Поскольку субатомные частицы имеют релятивистскую природу, мы не можем понять их свойства вне их взаимодействий. В силу фундаментальной взаимосвязанности явлений субатомного мира мы не можем понять характер одной частицы, не уяснив характера остальных. Дальнейшие главы посвящены описанию достижений современной физики в исследовании свойств и взаимодействий частиц. Всеобъемлющей квантово-релятивистской теории для описания субатомного мира еще не существует, но в конце XX в. возникло несколько частных теорий и моделей, которые успешно описывают некоторые аспекты мироздания. В процессе знакомства с самыми значительными из них мы увидим, что все они включают философские концепции, которые удивительным образом согласуются с основными представлениями восточных мистиков.

Глава 14. Пустота и наполненность

Классическая механистическая модель мира исходила из представлений о твердых и неделимых частицах, движущихся в пустоте. Современная физика решительно пересмотрела эту картину, изменив наши взгляды не только на частицы, но и на пустоту. Главная роль здесь принадлежит так называемым теориям поля. Всё началось с идеи Эйнштейна об объединении гравитационных полей с пространственной геометрией. Прорыв произошел, когда ученые объединили квантовую теорию и теорию относительности для описания силовых полей субатомных частиц. В квантовых теориях поля традиционное противопоставление частиц и окружающего их пространства теряет свою остроту, и пустота превращается в динамическую величину, имеющую колоссальное значение.

Понятие «поле» было введено Майклом Фарадеем и Джеймсом Максвеллом в XIX в. для описания сил между электрическими зарядами и токами. Электрическое поле — особое состояние пространства, окружающего заряженное тело, которое создает силы, способные воздействовать на любой другой заряд внутри пространства. Следовательно, электрические поля создаются заряженными телами, а их действие могут ощутить на себе только заряженные тела. Магнитные поля порождаются движущимися зарядами, т. е. электрическими токами, и возникающие между ними магнитные силы могут воздействовать на любые другие движущиеся заряды. В классической электродинамике, разработанной Фарадеем и Максвеллом, считается, что поля имеют самостоятельную физическую природу и могут исследоваться вне связи с материальными объектами. Электрические и магнитные поля способны перемещаться в пространстве в виде радиоволн, световых волн и других видов электромагнитного излучения.

Теория относительности сделала модель электродинамики гораздо более элегантной, объединив понятия зарядов и токов и электрических и магнитных полей. Поскольку движение относительно, любой заряд может восприниматься как ток — при условии выбора системы координат, в которой он движется относительно наблюдателя. А значит, его электрическое поле может проявиться и как магнитное. Поэтому в релятивистской формулировке электродинамики понятия электрического и магнитного полей объединяются в общее понятие электромагнитного поля.

Понятие поля связано не только с электромагнитными силами, но и с другой силой макроскопического мира — гравитацией. Гравитационные поля создаются и ощущаются всеми массивными телами и воздействуют на них. Возникающие при этом силы всегда являются силами притяжения, в отличие от ситуации с электромагнитными полями, которые воздействуют только на заряженные тела, порождая как силы притяжения, так и силы отталкивания. Гравитационное поле описывается общей теорией относительности, которая утверждает, что воздействие массивного тела на окружающее пространство распространяется значительно дальше, чем воздействие заряженного тела в электродинамике. При этом пространство вокруг массивного тела меняется так, что находящиеся поблизости от него объекты начинают испытывать действие силы гравитации. Изменения при этом влияют на геометрию, а значит, и саму структуру пространства.

Материя и пустое пространство — наполненность и пустота — фундаментально различные понятия, на которых построен атомизм Демокрита и Ньютона. В общей теории относительности эти понятия уже неразделимы. Массивное тело не может существовать, не создавая гравитационного поля, которое будет искривлять окружающее это тело пространство. Но не стоит считать, что поле «наполняет» пространство и искривляет его. Одно не может быть отделено от другого: поле само по себе является искривленным пространством! В общей теории относительности гравитационное поле и геометрия пространства едины. В уравнениях поля Эйнштейна им соответствует одна и та же математическая величина. В теории Эйнштейна материя не мыслится вне своего гравитационного поля, а гравитационное поле неотделимо от искривленного пространства.

Массивные тела не только определяют структуру окружающего пространства, но и испытывают воздействие окружающей среды. Согласно представлениям австрийского физика и философа Эрнста Маха, инерция материального тела, т. е. его сопротивление направленным извне силам, вызывающим ускорение, является не изначальным свойством материи, а мерой ее взаимодействия с остальной Вселенной. По мнению Маха, материя обладает инерцией только потому, что во Вселенной есть другая материя. Когда тело вращается, его инерция порождает центробежную силу (которая используется, в частности, в стиральной машине для отжима мокрого белья), но эта сила появляется только потому, что тело вращается «относительно неподвижных звезд». Если бы неподвижные звезды вдруг исчезли, вместе с ними пропали бы и инерция, и центробежная сила вращающегося тела.

Такое понимание инерции, известное под названием принципа Маха, сильно повлияло на Альберта Эйнштейна и стало для него стимулом для создания общей теории относительности. Поскольку теория Эйнштейна очень сложна в математическом отношении, физики до сих пор не пришли к четкому выводу по поводу того, может ли принцип Маха считаться частным ее случаем. Но большинство уверено, что принцип Маха в том или ином виде должен быть включен в общую теорию относительности.

Итак, современная физика снова (на сей раз на макроскопическом уровне) демонстрирует нам, что материальные тела — не самостоятельные объекты, а неразрывно связаны с окружающей средой; и их свойства могут восприниматься только в контексте взаимодействия с окружающим миром. Согласно принципу Маха, взаимодействие тел распространяется на всю Вселенную, включая самые удаленные звезды и галактики. Изначальное единство мироздания проявляется не только в мире бесконечно малого, но и в мире бесконечно большого. Этот факт признан в современной физике и космологии. Вот как об этом говорит астроном Фред Хойл.

Сегодняшние события в космологии убедительно свидетельствуют о том, что обычные условия не могут сохраняться в отдаленных частях Вселенной, и, если бы эти части как-то были изъяты из нашего мира, все наши представления о пространстве и геометрии утратили бы смысл. Наш повседневный опыт до самых мельчайших деталей настолько тесно связан с крупномасштабной характеристикой Вселенной, что сложно даже представить себе, что одно может быть отделено от другого[194].

Единство и взаимосвязи материального тела и его окружения, проявляющиеся на макроскопическом уровне в общей теории относительности, дают еще более впечатляющую картину на субатомном уровне. Здесь положения классической теории поля соединяются с положениями квантовой теории для описания взаимодействий субатомных частиц. Гравитационные взаимодействия еще не могут быть описаны аналогичным способом из-за того, что теория гравитации Эйнштейна очень сложна в математическом отношении, но ученым удалось объединить квантовую теорию с другой теорией поля, а именно электродинамикой. Произошло это в рамках теории квантовой электродинамики, которая описывает все электромагнитные взаимодействия между субатомными частицами. Она включает положения квантовой теории и теории относительности. Она была первой квантово-релятивистской теорией современной физики и до сих пор остается самой удачной. Необычно в квантовой электродинамике прежде всего соединение двух концепций: понятия электромагнитного поля и представлений о фотонах как об электромагнитных волнах, проявляющихся в виде частиц. Поскольку фотоны — электромагнитные волны, т. е. колеблющиеся поля, фотоны должны одновременно быть и проявлением электромагнитных полей. Так возникает понятие квантового поля, т. е. поля, способного содержать кванты, или частицы. Безусловно, это понятие оказалось новым. Оно используется при описании всех субатомных частиц и их взаимодействий; каждому типу частиц соответствует определенный тип поля. Квантовые теории поля преодолевают унаследованное от классической физики противопоставление между твердыми материальными частицами и окружающим их пространством. Квантовое поле рассматривается как новый физический объект, протяженная среда, которая присутствует везде в пространстве. Частицы представляют собой точки «сгущения» этой среды, возникающие и исчезающие энергетические узлы. Они утрачивают независимость и растворяются в окружающем их поле. Вот что по этому поводу заявляет Эйнштейн.

Итак, мы можем считать, что материя состоит из таких участков пространства, в которых поле достигает исключительной интенсивности… В новой физике нет места для понятия поля и материи, поскольку единственной существующей реальностью остается только поле[195].

Представление о физических объектах и явлениях как о преходящих проявлениях лежащей в их основе фундаментальной сущности — не только основной элемент квантовой теории поля, но и основной элемент восточного мировоззрения. Как и Эйнштейн, восточные мистики рассматривали эту фундаментальную сущность как единственную реальность: все ее проявления оценивались как преходящие и иллюзорные. Мы не можем приравнивать реальность восточного мистицизма к квантовому полю в современной физике, потому что она трактуется как сущность всех явлений мира: по сути она выше интеллектуальных понятий и идей. Квантовое поле же — вполне определенное понятие, которое применимо только для некоторых физических явлений. Но интуитивное восприятие, которое помогает физику правильно интерпретировать факты субатомного мира в понятиях квантового поля, имеет много общего с интуитивным восприятием восточного мистика, который истолковывает свое мировосприятие в понятиях высшей реальности, составляющей основу всего сущего. После возникновения понятия поля физики стали стремиться к тому, чтобы объединить все поля в единое фундаментальное поле, в рамках которого можно было бы объяснить все физические явления. Эйнштейн особенно интересовался этой темой. Он потратил последние годы жизни на поиск подобной концепции. Такие понятия, как Брахман в индуизме, Дхармакайя в буддизме и Дао в даосизме, могут рассматриваться как эквивалент конечного объединенного поля, из которого берут начало не только физические явления, но и все явления вообще.

По восточным представлениям, реальность, лежащая в основе всех явлений, лишена какой бы то ни было формы и не может быть описана или определена. Поэтому ее часто называют бесформенной и пустой. Но слово «пустота» не означает «отсутствие всего». Это сущность всех форм и источник всей жизни. Обратимся к «Упанишадам».

Жизненное дыхание — Брахман, радость — Брахман, пространство — Брахман… Поистине радость — то же, что и пространство, пространство — то же, что и радость[196].

То же имеют в виду и буддисты, называя высшую реальность шуньятой, т. е. «пустотой», и утверждая, что эта наделенная жизнью Пустота порождает все формы явлений. Даосы приписывают Дао аналогичное свойство: быть вечным источником творения — и тоже называют его пустым. «Дао Небес — пустое и бесформенное», — говорит Гуань-цзы[197]. Лао-цзы же использует для описания пустоты Дао несколько метафор. Он часто уподобляет Дао долине между гор или сосуду, который всегда остается пустым, сохраняя способность содержать в себе всё бесконечное множество вещей.

Используя термины «пустота» и «незаполненность», восточные мудрецы обращают внимание последователей на то, что под брахманом, шуньятой и дао понимается не обычная пустота, а Пустота с большой буквы — неисчерпаемый источник созидания. Поэтому мы можем уподобить Пустоту в понимании восточных мистиков квантовому полю субатомной физики. Как и оно, Пустота рождает бесчисленное множество форм и поддерживает их до тех пор, пока снова не поглотит их.

Воистину, всё это — Брахман. Пусть почитают его в спокойствии как джалан. Воистину человек состоит из намерения. Какое намерение имеет человек в этом мире, таким он становится, уйдя из жизни. Пусть же он исполняет свое намерение[198].

Как и субатомные частицы, проявления мистической Пустоты имеют не статическую и не подвижную, а динамическую и преходящую сущность. Они постоянно появляются и исчезают в бесконечном танце движения и энергии. Как субатомный мир для физика, для восточного мистика мир явлений представляет собой сансару — мир беспрестанных рождений и смертей. Будучи переходными проявлениями Пустоты, объекты этого мира не имеют фундаментальной сущности. Это особенно подчеркивается в буддийской философии, которая отрицает существование материальной субстанции и находит, что представления о длительно существующем «Я», воспринимающем последовательный опыт, иллюзорны. Буддисты нередко сравнивают иллюзию существования материальной субстанции и индивидуального «Я» с волнами на поверхности воды. Движение частиц воды вверх и вниз заставляет нас верить, что по ее поверхности в горизонтальном направлении перемещается некий «кусочек» материи. К тому же сравнению в рамках теории поля прибегали и физики, стремившиеся показать иллюзорность того, что материальная субстанция может быть порождена движущимися частицами, в рамках теории поля. Вот как говорит об этом немецкий физик-теоретик Герман Вейль.

Согласно [представлениям о строении вещества в теории поля], материальная частица — такая, как, скажем, электрон, представляет не что иное, как небольшой участок электрического поля, в пределах которого мощность этого поля достигает огромных величин, что свидетельствует о сосредоточении большого количества энергии в очень малом объеме пространства. Такой узел энергии, который никак не идентифицируется на фоне остального поля, перемещается в пустом пространстве, подобно волнам на поверхности озера. Поэтому мы можем утверждать, что не существует такой одной и той же субстанции, из которой может всё время состоять электрон[199].

В китайской философии идея поля присутствует уже в самом понятии Дао, которое, будучи пустым и бесформенным, порождает все формы. Более того, идея поля получила зримое выражение в понятии ци. Оно занимало важное место в концепциях практически всех школ китайской натурфилософии, но особенно важную роль играет в философии неоконфуцианства, стремящейся объединить конфуцианство, даосизм и буддизм. Само слово ци буквально обозначает «газ» или «эфир». В Древнем Китае оно использовалось для обозначения жизненной энергии, или энергии, одушевляющей космос. Представления о «путях ци» в теле человека стали основой традиционной китайской медицины. Цель акупунктуры — стимуляция движения ци по этим путям. Поток ци — основа «текучих движений», использующихся в технике тайцзицюань — даосского Танца Воина.

Неоконфуцианцы развили понятие ци, которое по смыслу стало удивительно напоминать понятие квантового поля в современной физике. Подобно квантовому полю, ци воспринимается как нематериальная, недоступная человеческому восприятию форма существования материи, присутствующая одновременно во всем пространстве и способная сжиматься в твердые материальные тела. Вот как описывает это китайский философ Чжан Цзай.

Когда ци сгущается, она становится очевидной, и возникают телесные формы [индивидуальных вещей]. Когда ци рассеивается, она более не очевидна, и телесных форм не существует. Когда ци сгущается, разве можно назвать это иначе, чем временным явлением? Когда ци рассеивается, можно ли поспешно сказать, что она не существует?[200]

Таким образом, ци сгущается и рассеивается с ритмической периодичностью, порождая формы, которые в итоге снова растворяются в Пустоте. И снова слова Чжан Цзая:

Великая пустота [великая гармония, Дао] не может не быть ци; ци не может не сгущаться и не порождать мириады вещей; мириады вещей не могут не рассеиваться и не исчезать в великой пустоте[201].

Как и в квантовой теории поля, это поле, или ци, не только составляет основу материальных объектов, но и осуществляет их взаимосвязи, принимая форму волн. При сравнении описания понятия поля в современной физике, данного австрийским физиком-теоретиком Вальтером Тиррингом, и китайского подхода к объяснению физического мира, описанного Джозефом Нидэмом, очевидно сходство этих двух концепций.

Современная теоретическая физика… поместила наши размышления о природе материи в новый контекст. Она заставила нас перевести взгляд с видимого, т. е. частиц, на лежащее в их основе невидимое — поле. Присутствие материи есть всего лишь возбужденное состояние поля в данной точке; это нечто случайное, своеобразный «изъян» в пространстве. Соответственно, простых законов, которые описывали бы силы, действующие между элементарными частицами, не существует… Упорядоченность и гармонию нужно искать на уровне поля, лежащего в основе всего сущего[202].

В древние времена и Средневековье китайцы воспринимали физический мир как постоянное целое. По их представлениям, ци, сгущаясь в осязаемую материю, не имеет какой бы то ни было самостоятельной сущности; напротив, все отдельные предметы взаимодействуют друг с другом… при помощи волн, или колебаний, характер которых, как считали на Востоке, зависит от ритмического чередования двух основополагающих сил на всех уровнях мироздания — сил инь и ян. Следовательно, отдельные предметы обладают своим природным ритмом. И все они вписываются… в общую картину гармоничного мира[203].

Придя к понятию квантового поля, современные физики нашли неожиданный ответ на давний вопрос о том, из чего же состоит материя: неделимых атомов или фундаментального континуума, лежащего в основе всего. Поле — континуум, пронизывающий всё пространство, который в форме частиц приобретает прерывистую «гранулярную» структуру. Так два самостоятельных понятия объединяются в одно, приобретая характер двух разных аспектов одной реальности. Как всегда в теории относительности, объединение двух противоположных понятий изменчиво: две стороны материи непрестанно преобразуются друг в друга. Восточные мистики подчеркивают существование такого же динамического единства между Пустотой и порождаемыми ею формами. Обратимся к труду Ламы Говинды.

Только из опыта формы можно постичь переживание бесформенного, а без переживания «пустоты», или шуньяты, ценность формы теряет свое динамичное, живое значение[204].

Слияние этих противоположностей в рамках единого целого одна из буддийских сутр описывает так.

Пустота неотлична от формы, форма неотлична от пустоты; что форма — то пустота, что пустота — то форма[205].

Теории поля не только дали нам новый взгляд на субатомные частицы, но и решительно изменили наши представления о силах, действующих между ними. Первоначально поле связывалось с понятием силы, и даже в квантовой теории поля оно связано с силами взаимодействующих частиц. Например, электромагнитное поле может представляться в виде «свободного поля» в форме перемещающихся волн, или фотонов, или играть роль силового поля между заряженными частицами. В последнем случае наличие поля проявляется в обмене фотонами между заряженными частицами. Взаимное отталкивание двух электронов происходит благодаря фотонному обмену между ними.

На первый взгляд такая трактовка понятия силы очень сложна. Но стоит взглянуть на пространственно-временную диаграмму, как всё сразу же становится понятнее. На рисунке 34 изображены два электрона, сближающиеся друг с другом, один из которых испускает фотон (γ) в точке А, а второй поглощает его в точке В.

Рис. 34. Взаимное отталкивание двух электронов в рамках фотонного обмена

Испустив фотон, первый электрон меняет скорость и направление движения, что проявляется в изменении наклона его мировой линии. Второй делает то же, поглощая фотон. В результате электроны разлетаются в разные стороны. Их взаимное отталкивание выражается в обмене фотоном. Полное взаимодействие электронов включает обмен несколькими фотонами, вследствие чего отталкивание происходит не резко, как на графике, а плавно. При этом электроны движутся по изогнутым дугам.

Классическая физика объяснила бы эту ситуацию действием отталкивающих сил, воздействующих на оба электрона. Сейчас такой подход представляется крайне неточным. При сближении электронов ни один из них не ощущает воздействия какой бы то ни было силы. Между ними происходит только обмен фотонами. Следовательно, понятие силы больше не действует в субатомном мире. Это понятие из классической физики, которое мы ассоциируем (пусть и подсознательно) с ньютоновскими представлениями о силах, действующих на расстоянии. В субатомном мире таких сил нет. Их заменяет взаимодействие между частицами посредством полей, т. е. других частиц. Поэтому физики предпочитают говорить о взаимодействиях, а не о силах.

Согласно квантовой теории поля, все взаимодействия сводятся к обмену частицами. В случае электромагнитного взаимодействия в обмене участвуют фотоны. При более сильных взаимодействиях между нуклонами внутри ядра в обмен вовлекаются новые частицы — «мезоны», которые принимают участие в обменах между протонами и нейтронами. Они бывают разных типов. Чем ближе друг к другу нуклоны, тем тяжелее мезоны, которыми они обмениваются, и тем их больше. Взаимодействия нуклонов и свойства мезонов явно связаны друг с другом, а сами мезоны взаимодействуют, обмениваясь другими частицами. Поэтому фундаментальное понимание природы внутриядерных сил невозможно без знания всего спектра субатомных частиц.

В квантовой теории поля все взаимодействия частиц можно представить в виде пространственно-временных диаграмм, сопроводив каждую математической формулой, которая позволяет вычислить вероятность возникновения соответствующего процесса. Точное соответствие между диаграммами и их аналитическим выражением было установлено в 1949 г. американским физиком-теоретиком Ричардом Фейнманом, потому они и называются диаграммами Фейнмана. Важнейшая составляющая квантовой теории поля — объяснение процессов возникновения и уничтожения частиц. Например, фотон на рис. 35 создается в процессе эмиссии в точке А, а уничтожается при его поглощении в точке В.

Рис. 35. Путь фотона

Этот процесс можно понять только в рамках релятивистской теории, где частицы рассматриваются не как неделимые тела, а скорее, как динамические схемы с определенным количеством энергии, которая может перераспределяться при образовании новых схем.

Возникновение частицы, обладающей массой, возможно только при наличии такого количества энергии, которое эквивалентно массе этой частицы, например в процессе столкновения. При сильных взаимодействиях, которые могут происходить внутри атомного ядра, скажем, между двумя нуклонами, такая энергия не всегда присутствует. Это делает обмены массивными мезонами почти невозможным. И всё же они иногда происходят. Так, два протона могут обменяться «пи-мезоном», или «пионом», масса которого составляет около одной седьмой массы протона.

Рис. 36. Обмен пионом (π) между двумя протонами (p)

Обменные процессы такого рода происходят, несмотря на недостаточное количество энергии для возникновения мезона. Причину следует искать в «квантовом эффекте», связанном с принципом неопределенности. Как уже говорилось выше, субатомные явления, происходящие в течение небольшого промежутка времени, характеризуются большой неопределенностью в энергетическом отношении. Мезонные обмены, т. е. возникновение и уничтожение мезонов, тоже относятся к таким процессам. Их течение столь кратковременно, что неопределенность энергии достаточно велика для возникновения мезонов. Последние называются «виртуальными» частицами. Они отличаются от «настоящих», возникающих при столкновениях, тем, что могут существовать недолго в силу принципа неопределенности. Чем тяжелее мезоны (чем больше энергии необходимо для их возникновения), тем короче процесс обмена. Поэтому нуклоны могут обмениваться тяжелыми мезонами, только когда находятся на очень небольшом расстоянии друг от друга. А обмен виртуальными фотонами может иметь место и на большом удалении, поскольку фотоны в силу нулевой массы покоя возникают при наличии бесконечно малых энергий. Анализ ядерных и электромагнитных сил, проведенный японским физиком Хидэки Юкава[206] в 1935 г., позволил не только предсказать существование пиона за 12 лет до его экспериментального обнаружения, но и приблизительно оценить его массу исходя из величины ядерной силы.

Квантовая теория поля изображает все взаимодействия как процессы обмена виртуальными частицами. Чем сильнее взаимодействие между частицами, тем вероятнее обмен и тем чаще он происходит. Но роль виртуальных частиц не ограничивается участием в подобных взаимодействиях. Их может испускать любой нуклон, который вскоре затем ее поглощает. Ничто не может помешать этому при условии, что возникший мезон исчезает за время, определяемое принципом неопределенности. На рисунке 37 приведена диаграмма Фейнмана, на которой изображен процесс испускания и уничтожения пиона.

Рис. 37. Нейтрон (n) испускает и вновь поглощает пион

Вероятность таких процессов, получивших название «самовзаимодействия», для нуклонов очень велика: они находятся в сильном взаимодействии. Нуклоны испускают и поглощают виртуальные частицы постоянно. Теория поля рассматривает их как центры постоянной активности, окруженные «облаками» виртуальных частиц. Виртуальные мезоны «живут» совсем недолго, поэтому не могут удалиться на большое расстояние от нуклона. Мезонное облако очень невелико. Внешние области облака заполнены легкими мезонами (главным образом пионами), а более тяжелые поглощаются нуклоном быстрее, поэтому подвергаются «прижиманию» ближе к центру облака.

Каждый нуклон окружен облаком виртуальных мезонов, которые существуют очень недолго. Но при некоторых условиях они могут превратиться в мезоны реальные. Если нуклон сталкивается с другой частицей, движущейся с высокой скоростью, кинетическая энергия этой частицы может перейти к виртуальному мезону и оторвать его от облака. Таков механизм образования настоящих мезонов при столкновении частиц с участием высоких энергий. Два нуклона могут сблизиться настолько, что их облака частично перекроются друг с другом, и тогда некоторые виртуальные частицы могут не возвращаться к тому нуклону, который их испустил, а «перепрыгнуть» в соседнее облако и быть поглощенными другим нуклоном. Таков механизм обмена частицами при сильных взаимодействиях.

Ясно, что взаимодействия частиц, а следовательно, и силы, действующие между ними, зависят от состава виртуальных облаков этих частиц. Дистанция взаимодействия, т. е. расстояние между частицами, при котором оно возникает, определяется свойствами частиц, составляющих облака. Например, электромагнитные силы зависят от наличия виртуальных фотонов «внутри» заряженных частиц, а сильные взаимодействия между нуклонами происходят в результате присутствия «внутри» последних виртуальных пионов и других мезонов. Теория поля рассматривает силы, действующие между частицами, как исходные свойства самих частиц. Понятия силы и материи, которые резко противопоставлялись друг другу в греческом и ньютоновском атомизме, теперь представляются происходящими из одних и тех же динамических паттернов, которые мы называем частицами.

Такой подход к пониманию силы характерен и для восточного мистицизма, в учениях которого движение и изменение рассматриваются как основные исходные свойства всех вещей. «Все вращающиеся тела, — говорит Чжан Цзай о небесах, — обладают природной силой. Поэтому их движение не является навязанным извне»[207]. В «И цзин» утверждается, что природные законы не являются внешними силами по отношению к вещам: они воплощают гармонию движения, свойственную вещам[208].

Это древнее китайское определение силы как воплощения гармонии движения, свойственной самим вещам, представляется особенно адекватным в свете положений квантовой теории поля, которая характеризует силы взаимодействия между частицами как проявления динамических паттернов (виртуальных облаков), присущих частицам.

Теория поля в современной физике заставляет нас отказаться от традиционного противопоставления материальных частиц и пустоты. И уравнения гравитационного поля Эйнштейна, и квантовая теория поля утверждают, что частицы неразрывно связаны с окружающим пространством и не могут рассматриваться отдельно от него. С одной стороны, частицы определяют структуру этого пространства, с другой — это не самостоятельные субстанции, а скорее, сгустки бесконечного поля, пронизывающего всё пространство. Квантовая теория поля видит в этом поле основу существования и взаимодействия всех частиц.

Поле существует всегда и везде; оно не может исчезнуть. Поле есть проводник для всех материальных явлений. Это «пустота», из которой протон создает пи-мезоны. Возникновение и исчезновение частиц — лишь формы движения поля[209].

Различие между материей и пустотой пришлось отставить в сторону, когда стало очевидно, что виртуальные частицы могут спонтанно возникать «из пустоты» и снова в ней исчезать. Это происходит даже в случаях, когда поблизости нет нуклонов или других частиц, которые участвуют в сильных взаимодействиях. На рисунке 38 показана «вакуумная диаграмма», где изображен один из подобных процессов: три частицы — протон (р), антипротон () и пион (π) — образуются из ничего, а затем снова исчезают в вакууме. Теория поля утверждает, что события такого рода происходят постоянно. Поэтому вакуум не может считаться пустым. Он содержит бесчисленное множество без конца возникающих и исчезающих частиц.

Рис. 38. Вакуумная диаграмма

Здесь снова возникает близкая параллель между понятием Пустоты в восточном мистицизме и современной физикой. Как Пустота, «физический вакуум» в теории поля не является состоянием отсутствия существования, но содержит возможность возникновения самых разнообразных форм мира частиц. Эти формы — не самостоятельные физические единицы, а переходящие воплощения Пустоты, лежащей в основе всего бытия. Как говорится в одной сутре, форма есть пустота, а пустота есть форма.

Отношения между виртуальными частицами и вакуумом имеют динамическую природу; вакуум — «живая пустота» в полном смысле этого слова, в пульсации которой берут начало бесконечные ритмы создания и разрушения. Большинство физиков считают открытие динамической сущности вакуума одним из важнейших достижений современной физики. Из пустого контейнера для всех физических явлений пустота превратилась в крайне важную динамическую величину. Таким образом, результаты исследований современной физики подтверждают правоту слов великого мыслителя Чжана Цзая.

Для того, кто знает, что Великая Пустота наполнена ци, нет такого понятия, как несуществование[210].

Глава 15. Космический танец

В ходе изучения субатомного мира в XX в. физики обнаружили, что вещество по природе своей изменчиво, а составные части атома, субатомные частицы — динамические структуры, существующие не в виде самостоятельных единиц, а в виде неотъемлемых компонентов неразрывной сети взаимодействий. Последние создают непрекращающийся поток энергии, проявляющийся в обменах частицами, динамическом чередовании стадий их рождения и разрушения, а также постоянных изменениях энергетических паттернов. В результате взаимодействий частиц образуются устойчивые структуры, из которых и состоит материальный мир. Эти структуры тоже не остаются неподвижными, а ритмически осциллируют, периодически превращаясь друг в друга. Вся Вселенная оказывается вовлечена в бесконечный процесс движения и активности — постоянный космический танец энергии.

Этот танец имеет множество паттернов, которые можно разделить на несколько основных разновидностей. Изучение субатомных частиц и их взаимодействий открывает нам не мир хаоса, а мир в высшей степени упорядоченный. Все атомы, а значит, и все формы материи вокруг нас — сочетания всего трех частиц, обладающих массой: протона, нейтрона и электрона. Четвертая, фотон, не имеет массы покоя и является квантом электромагнитного излучения. Протон, электрон и фотон — устойчивые частицы, которые способны существовать вечно, если не участвуют в столкновениях с другими частицами. Распад нейтрона может спонтанно произойти в любой момент. Этот процесс, получивший название «бета-распада», — обычный механизм одного из видов радиоактивности. Он заключается в преобразовании нейтрона в протон и возникновении электрона и еще одной безмассовой частицы, носящей название нейтрино. Подобно протону, электрону и фотону, нейтрино характеризуется устойчивостью. Обычно его обозначают греческой буквой ν («ню»), и символическая запись процесса бета-распада выглядит так:

n → p + е— + ν.

Преобразование нейтронов в протоны в атомах радиоактивного вещества влечет преобразование этих атомов в атомы другого элемента. Возникающие в ходе этого процесса электроны испускаются атомами в виде излучения, которое широко применяется в биологии, медицине и промышленности. Установить факт рождения нейтрино, хотя они испускаются в таком же большом количестве, гораздо сложнее: эти частицы не имеют ни массы[211], ни электрического заряда.

Для каждой частицы существует античастица с такой же массой и противоположным зарядом. Античастицей для фотона является сам фотон; античастица электрона называется позитроном; также нам известны антипротон, антинейтрон и антинейтрино. На самом деле безмассовая частица, которая возникает в процессе бета-распада, представляет собой не нейтрино, а его античастицу, антинейтрино (), и процесс корректно может быть записан так:

Упоминавшиеся до сих пор частицы — малая часть субатомных частиц, известных современной науке. Все остальные очень неустойчивы; они очень быстро распадаются на другие частицы, которые, в свою очередь, могут тоже подвергаться распаду, пока не образуются устойчивые частицы. Исследование неустойчивых частиц очень дорогостоящее: для каждого эксперимента их приходится создавать заново, что невозможно без огромных ускорителей, пузырьковых камер и других сложных устройств для обнаружения частиц.

Многие неустойчивые частицы существуют очень недолго по сравнению с временными масштабами макромира — меньше миллионной доли секунды. Но продолжительность их жизни следует соотносить с их размерами, которые тоже очень невелики. Тогда очевидно, что на самом деле эти частицы существуют довольно долго и одна миллионная доля секунды — гигантский срок в мире частиц. Человек за секунду может преодолеть расстояние, которое в несколько раз превышает его размеры. Для частицы аналогичной единицей времени будет промежуток, в течение которого она преодолевает расстояние, которое превышает ее размеры в несколько раз; ее можно назвать «частице-секундой». Физики оценивают продолжительность этой единицы в 10–23 доли обычной секунды[212].

Чтобы преодолеть расстояние, равное диаметру ядра атома среднего размера, частице, движущейся со скоростью, близкой к световой (как во время экспериментов по столкновению частиц), нужно примерно 10 таких частице-секунд. Всего около двух дюжин из всего множества неустойчивых частиц, прежде чем подвергнуться распаду, преодолевают расстояния, равные размерам нескольких атомов. Оно превышает их размеры примерно в сто тысяч раз, и для его преодоления требуется несколько сот «частице-часов». Эти частицы, наряду с уже упоминавшимися устойчивыми, перечислены в табл. 3.

Таблица 3. Устойчивые и сравнительно долго живущие частицы

Таблица включает 13 различных видов частиц, многие из которых способны существовать в нескольких «зарядовых состояниях». Так, пионы могут иметь положительный заряд (π+), отрицательный (π—) или быть электрически нейтральными (π^0). Существует две разновидности нейтрино, различающиеся тем, что каждая из них может взаимодействовать только с определенным типом частиц: первая — с электронами (νе), вторая — с мюонами (νμ). Античастицы тоже включены в таблицу, причем три частицы могут быть своими собственными античастицами (γ, π_0, η). Все частицы расположены в порядке возрастания массы атомов: фотоны не имеют массы покоя, масса нейтрино крайне мала, электрон представляет собой легчайшую частицу с точно измеренной массой, мюоны, пионы и каоны в несколько сот раз тяжелее электрона; остальные частицы тяжелее электрона в 1000–3000 раз.

Большинство неустойчивых частиц из таблицы могут до распада переместиться на сантиметр или даже несколько сантиметров, а неустойчивые частицы с наибольшей продолжительностью существования — миллионные доли секунды — преодолеть расстояние даже в несколько сотен метров, которое кажется огромным по сравнению с их размерами.

Все остальные известные частицы относятся к числу «резонансов». Им будет посвящена следующая глава. Резонансы еще менее долговечны, их распад происходит за несколько частице-секунд, и они не могут преодолевать расстояния, превышающие их размеры больше чем в несколько раз. Это значит, что в пузырьковой камере обнаружить их невозможно. Свидетельства их существования могут быть только косвенными. Следы из пузырьков в пузырьковых камерах оставляют только те частицы, которые перечислены в табл. 3. В процессе столкновения они могут возникать и прекращать свое существование, а также превращаться в виртуальные частицы, участвуя во взаимодействиях. Казалось бы, в такой ситуации общее число возможных типов взаимодействий между частицами может быть очень большим, но по причине, которая нам не известна, все взаимодействия делятся на четыре разновидности, характеризующиеся различной степенью присутствующих сил. Перечислим их:

• сильные взаимодействия;

• электромагнитные взаимодействия;

• слабые взаимодействия;

• гравитационные взаимодействия.

Более всего известны электромагнитные и гравитационные взаимодействия, поскольку они наблюдаются и в макроскопическом мире. Гравитационные взаимодействия существуют между всеми частицами, но они настолько слабы, что не обнаруживаются экспериментально. В макроскопическом мире такие взаимодействия большого количества частиц, составляющих массу тела, складываются и порождают макроскопическую силу гравитации, которая является основной силой во Вселенной. Электромагнитные взаимодействия происходят между всеми заряженными частицами. Именно они вызывают все химические реакции, формируют все атомные и молекулярные структуры. Сильные взаимодействия удерживают вместе протоны и нейтроны внутри ядра. Они порождают ядерную силу — самую мощную из всех известных современной науке сил. Так, например, электроны удерживаются поблизости от атомного ядра при помощи электромагнитной силы, обладающей энергией примерно в 10 электрон-вольт (особая внесистемная единица энергии, используемая в атомной и ядерной физике), а ядерные силы, связывающие протоны и нейтроны внутри ядра, имеют энергию, равную десяткам миллионов электрон-вольт!

Нуклоны — не единственные частицы, которые участвуют в сильных взаимодействиях. К сильно взаимодействующим относится подавляющее большинство известных частиц. Из всех известных на момент написания книги частиц только пять частиц (как и их античастицы) не могут участвовать в сильных взаимодействиях[213]. Это фотон и четыре лептона, перечисленные в верхней части табл. 3[214]. Мы можем разделить все частицы на две большие группы — лептоны и адроны, или сильно взаимодействующие частицы. Адроны делятся на мезоны и барионы, между которыми много различий. Важнейшее из них заключается в том, что все барионы имеют античастицы, а мезоны могут сами выступать в роли своих античастиц.

Лептоны участвуют во взаимодействиях четвертого типа — слабых. Последние настолько слабы и действуют на таком коротком расстоянии, что не могут удерживать частицы рядом, а три остальные разновидности взаимодействий порождены связывающими силами: сильные взаимодействия связывают атомное ядро, электромагнитные — атомы и молекулы, а гравитационные — планеты, звезды и галактики. Слабые взаимодействия проявляются только в форме столкновения определенных частиц, а также их распада. К числу последних относится и бета-распад, упомянутый выше.

Все взаимодействия между адронами проявляются в обмене другими адронами. Сильные взаимодействия действуют только на небольших расстояниях, поскольку в соответствующих им обменных процессах участвуют массивные частицы. Сильные взаимодействия происходят только при условии, что расстояние между частицами не превышает нескольких размеров частицы. Поэтому они не способны создать силу, которую мы могли бы обнаружить в нашем макроскопическом мире. Электромагнитные взаимодействия осуществляются не имеющими массы фотонами и возможны на больших расстояниях, поэтому электрические и магнитные силы хорошо известны в мире больших измерений. Считается, что гравитационные взаимодействия тоже осуществляются в рамках обмена особыми частицами — «гравитонами», но они настолько слабы, что до сих пор не были обнаружены учеными, хотя никаких поводов сомневаться в их существовании нет.

Наконец, поскольку слабые взаимодействия гораздо более короткодействующие, чем сильные, физики считают, что они осуществляются путем обмена очень тяжелыми частицами. Видимо, эти гипотетические[215] частицы W+, W— и Z выполняют роль, аналогичную роли фотона в электромагнитных взаимодействиях, отличаясь от него только намного большей массой. Именно аналогия с фотоном легла в основу последних модификаций квантовой теории поля, получивших название калибровочных и позволивших создать единую теорию поля для электромагнитных и слабых взаимодействий (см. послесловие).

Во многих процессах столкновений, применяющихся в физике высоких энергий, сильные электромагнитные и слабые взаимодействия часто объединяются, в результате возникают длинные цепочки последовательных превращений частиц. Частицы, первоначально участвовавшие в столкновении, уничтожаются, образуя несколько новых, которые тоже проходят несколько процессов столкновений или распада, прежде чем превратиться в устойчивые частицы.

На рисунке 39 представлена сделанная с помощью пузырьковой камеры фотография[216] сложной последовательности столкновений и распадов частиц. Здесь изображена одна из таких цепочек возникновений и исчезновений частиц. Эта впечатляющая иллюстрация неучтожимости вещества на уровне частиц, демонстрирующая поток энергии, под воздействием которой рождаются и погибают частицы.

Рис. 39. Фотография столкновений и распадов частиц

Сложная последовательность рождения и распада частиц выглядит так (рис. 40): отрицательно заряженный пион (π—) проникает в пузырьковую камеру слева, сталкивается с протоном, т. е. ядром атома водорода, который уже находился внутри камеры; обе частицы разрушаются, в результате чего образуется нейтрон (n) и два каона (К— и К+); нейтрон улетает, не оставляя следа; каон К— сталкивается с другим находящимся в камере протоном, обе частицы аннигилируются, образуя лямбду (Λ) и фотон (γ). Ни одна из вновь образованных частиц не является видимой, но лямбда (Λ) через короткое время распадается на протон (р) и пион (π—), каждый из которых оставляет видимый след. На рисунке хорошо видно небольшое расстояние между возникновением лямбды и ее распадом. Наконец, каон К+, возникший при самом первом столкновении, некоторое время продолжает двигаться, а потом распадается на три пиона.

Рис. 40. Пояснение к рисунку выше

Особенно поразительно в этой последовательности то, что безмассовый, но наделенный большим количеством энергии фотон, который никак не обнаруживает своего присутствия в пузырьковой камере, внезапно взрывается, образуя пару заряженных частиц (позитрон и электрон), которые тут же начинают двигаться по расходящимся дугам. На рисунке 41 запечатлен процесс, в котором образование пары противоположно заряженных частиц из электрически нейтрального фотона происходит дважды.

Рис. 41. Последовательность событий, приводящих к образованию двухэлектронно-позитронных пар: каон К— распадается на пион π— и два фотона (γ), каждый из которых создает электронно-позитронную пару, при этом позитроны (е+) отлетают вправо, электроны (е—) — влево

Чем значительнее энергия изначального столкновения, тем больше частиц может образоваться. На рисунке 42 показано столкновение между антипротоном и протоном, в результате которого возникает восемь пионов.

Рис. 42. Создание восьми пионов после столкновения между антипротоном () и протоном (присутствующим в пузырьковой камере)

А рисунок 43 показывает экстремальный случай: образование сразу 16 частиц после одного столкновения пиона и протона.

Рис. 43. Возникновение 16 частиц в процессе столкновения пиона с протоном

Все столкновения были воспроизведены искусственно в лабораторных условиях с использованием мощных ускорителей, где частицы разгонялись до высоких скоростей и им сообщалось большое количество энергии. В большинстве случаев в природных условиях на Земле невозможно создать такие энергетические потоки, которых достаточно для образования тяжелых частиц. В открытом космосе ситуация иная. В центре звезд сосредоточены крупные скопления субатомных частиц, между которыми постоянно происходят естественные столкновения, аналогичные столкновениям внутри современных ускорителей. В некоторых звездах эти процессы рождают очень мощное электромагнитное излучение, которое может принимать форму радиоволн, световых волн и рентгеновских лучей. Для астрономов это излучение — основной источник информации о Вселенной. Межзвездное, как и межгалактическое, пространство оказывается насыщенным электромагнитными излучениями разных частот, т. е. фотонными потоками с различной энергией. Но фотоны — не единственные частицы, которые постоянно бороздят просторы космоса. «Космическая радиация» состоит не только из фотонов, но и из тяжелых частиц, механизм образования которых до сих пор остается тайной. Большинство этих частиц составляют протоны; некоторые обладают очень большой энергией, намного превышающей ту, что сообщается им самыми мощными ускорителями.

Попадая в атмосферу Земли, эти обладающие большой энергией «космические лучи» сталкиваются с ядрами атомов, составляющих молекулы атмосферы, образуя множество вторичных частиц, которые либо распадаются, либо вступают в дальнейшие столкновения, рождая новые частицы, которые вновь сталкиваются и распадаются, пока последние из них не достигнут Земли. Так, один-единственный протон, попавший в атмосферу Земли, может породить каскад явлений, в ходе которых его исходная кинетическая энергия превратится в дождь разнообразных частиц и будет постепенно поглощаться по мере продвижения этих частиц к поверхности Земли. То же явление, которое мы можем наблюдать в физике высоких энергий в ходе экспериментов по сталкиванию частиц, происходит в атмосфере нашей планеты естественным путем. Причем в последнем случае его протекание характеризуется гораздо большей интенсивностью. Непрерывный поток энергии претерпевает на своем пути к Земле много изменений, частицы непрерывно возникают и исчезают в ритмичном танце творения и разрушения. На рисунке 44 представлено величественное изображение такого полного энергии танца, которое было зафиксировано случайно, когда дождь из космических лучей попал в пузырьковую камеру, которая участвовала в эксперименте, проводившемся в Европейском исследовательском центре ЦЕРН[217].

Рис. 44. Дождь из примерно 100 частиц, образовавшийся в космических лучах, случайно попадает в пузырьковую камеру. Прямые следы принадлежат частицам, которые попали в камеру из ускорителя

В мире частиц могут происходить не только такие процессы их рождения и гибели, которые обнаруживаются на фотографиях пузырьковых камер. Важное место среди явлений субатомного мира занимают процессы возникновения и аннигиляции виртуальных частиц, участвующих в обменных процессах и существующих недостаточно долго, чтобы быть обнаруженными. Возьмем, например, возникновение двух пионов в результате столкновения протона и антипротона. Пространственно-временная диаграмма данного процесса будет выглядеть так (рис. 45). (Не забывайте, что время на этих графиках имеет направление снизу вверх!)

Рис. 45. Пространственно-временная диаграмма столкновения

На этой диаграмме изображены мировые линии протона (р) и антипротона (), которые сталкиваются в некоторой точке пространства-времени, уничтожая друг друга и образуя два пиона (π+ и π—). Но это не полная картина. Взаимодействие между протоном и антипротоном можно представить в виде обмена виртуальным нейтроном, как показано на рис. 46.

Рис. 46. Взаимодействие протона и антипротона

Точно так же процесс, зафиксированный на рис. 46 (нижний рисунок), приводящий к образованию четырех пионов в результате столкновения протона и антипротона, тоже может быть представлен в виде более сложного обменного процесса, в ходе которого происходит образование и аннигиляция трех виртуальных частиц: двух нейтронов и одного протона (рис. 47).

Рис. 47. Обменный процесс с образованием и аннигиляцией трех частиц

Соответствующая фейнмановская диаграмма будет выглядеть так (рис. 48)[218].

Рис. 48. Фейнмановская диаграмма процесса

Все эти примеры показывают, что следы на фотографиях пузырьковой камеры могут дать только общее представление о взаимодействиях частиц. Реальные процессы включают более сложную последовательность обменов. Если же мы вспомним о том, что каждая из частиц, принимающих участие во взаимодействии, постоянно испускает и поглощает виртуальные частицы, картина станет бесконечно сложной. Так, протон периодически испускает и поглощает нейтральные пионы, иногда испускает π+ и превращается в нейтрон, который через некоторое время снова поглощает π+ и вновь превращается в протон. На графиках Фейнмана это выражается в том, что мировая линия протона заменяется другой (рис. 49).

Рис. 49. Диаграммы Фейнмана, показывающие, как протон испускает и вновь поглощает виртуальный пион

В ходе этих виртуальных процессов исходная частица может на короткое время совсем исчезнуть, как на диаграмме (см. рис. 49 b). Возьмем другой пример: процесс, в котором отрицательный пион распадается на нейтрон (n) и антипротон (), аннигилирующиеся при последующем столкновении и превращающиеся в исходный пион (рис. 50).

Рис. 50. Возникновение виртуальной пары нейтрон-антипротон

Важно понимать, что все эти процессы подчиняются законам квантовой теории, а следовательно, являются тенденциями или вероятностями, а не реальностью. Каждый протон может быть охарактеризован с точки зрения вероятности его существования в форме различных пар: «протон плюс π^0», «нейтрон плюс π+» и т. д. Перечисленные выше процессы — простейшие примеры виртуальных взаимодействий. Гораздо более сложные паттерны возникают, когда виртуальные частицы порождают другие виртуальные частицы, создавая целую сеть виртуальных взаимодействий[219]. В книге «Мир элементарных частиц» Кеннет Форд приводит сложный пример такого процесса, в ходе которого происходит образование и аннигиляция 11 виртуальных частиц. По его словам, эта диаграмма — изображение одной из подобных цепочек явлений, на первый взгляд ужасное, но соответствующее действительности. Каждый протон время от времени принимает участие в этом танце творения и разрушения (рис. 51)[220].

Рис. 51. Цепочка виртуальных взаимодействий по Форду

Форд — не единственный физик, использовавший выражения «танец творения и разрушения», «танец энергии». Представления о танце и ритме приходят в голову при попытке представить себе поток энергии, преобразующейся в различные динамические структуры, или частицы. Современная физика показала, что движение и ритмичность принадлежат к числу основных свойств материи, и вся материя, независимо от того, где она находится — на Земле или в космосе, — всегда участвует в непрекращающемся космическом танце.

Представления восточных мистиков о постоянно меняющейся Вселенной имеют много общего с теориями современной физики, и неудивительно, что для выражения своего интуитивного восприятия природы мистики тоже используют картину танца. Прекрасный пример такого рода мы находим в книге Александры Давид-Неель[221] «Путешествие в Тибет», в описании встречи автора с ламой, говорившим о себе как о «властелине звука» и изложившим свои взгляды на природу материи.

Все вещи… суть скопления атомов, которые танцуют и посредством своего движения рождают звуки. Когда ритм их танца изменяется, рождаемый ими звук тоже претерпевает изменения… Каждый атом постоянно поет свою песню, а звук рождает в этот момент времени плотные и тонкие формы[222].

Сходство этого подхода с мировоззрением современной физики становится еще более очевидным, если мы вспомним, что звук — волна с определенной частотой, которая меняется вместе с изменением звука, а частицы — современный эквивалент старого понятия «атомы» — тоже представляет собой волны, частота колебания которых соответствует их энергии. Согласно теории поля, каждая частица действительно «вечно поет свою песню», ритмически порождая энергетические паттерны (виртуальные частицы) в виде «плотных и тонких форм».

Идея космического танца наиболее глубоко и ярко воплотилась в индуизме в образе танцующего бога Шивы. Шива, одно из древнейших и самых почитаемых божеств Индии, со множеством перерождений, — Король Танца. Согласно верованиям индуистов, жизнь — часть всеобщего ритмического процесса создания и разрушения, смерти и воскрешения, а танец Шивы символизирует ритм вечной пульсации жизни и смерти, характеризующийся бесконечной цикличностью. Вот что пишет об этом Ананда Кумарасвами.

Во время ночи Брахмана природа неподвижна и не может танцевать до тех пор, пока этого не захочет Шива. Он возбуждается в своем экстазе, и Его танец пронизывает неподвижную материю волнами несущего пробуждение звука. И вот материя тоже начинает танцевать, окружая Его всем своим великолепием. Танцуя, Он поддерживает существование многообразных явлений природы. По истечении времени, всё еще продолжая танцевать, Он уничтожает в огне все формы и названия и снова дает Природе отдых. Это поэзия и в то же время наука[223].

Танец Шивы символизирует не только последовательные циклы творения и разрушения, но и ритм повседневных рождений и смертей, который в индуизме считается основой любого бытия. В то же время Шива напоминает нам, что многообразие мира — майя, не фундаментальная материя, а изменчивая иллюзия, и он продолжает создавать и растворять формы жизни в бесконечном своем танце. Генрих Циммер[224] утверждает, что его движения — резкие и грациозные — рождают космическую иллюзию. Его стремительно движущиеся руки, ноги и изгиб тела порождают беспрестанное сотворение-уничтожение Вселенной, в которых смерть полностью уравновешивает жизнь, а исчезновение становится закономерным исходом всякого возникновения[225].

Индийские скульпторы X–XII вв. создали много бронзовых изображений исполняющего космический танец Шивы с четырьмя руками, чьи удивительно симметричные и в то же время экспрессивные движения передают идею ритмичности и единства проявлений жизни. Каждому жесту Шивы индуистская традиция приписывает особое символическое значение. В правой верхней руке бог держит бубен, символизирующий первозданный звук творения; на левой верхней ладони мы видим пламя, означающее разрушение. Симметрия двух верхних рук олицетворяет динамическое равновесие процессов созидания и разрушения в мире, которое еще более очевидно при взгляде на отрешенное лицо Шивы, находящееся на одинаковом удалении от обеих рук и воплощающее идею о том, что противоположность между созданием и умиранием исчезает и переходит в новое качество. Вторая правая рука воздета в успокаивающем жесте «не бойся», символизирующем состояние защищенности, умиротворенности и покоя, а вторая левая рука указывает на приподнятую ступню, что значит освобождение от чар майи. Шива изображается танцующим на теле поверженного демона, олицетворяющего человеческое невежество, которое необходимо победить в себе тем, кто находится на пути к духовной свободе.

Танец Шивы, по словам Ананды Кумарасвами, представляет собой «яснейший образ божественной деятельности, которым по праву могли бы гордиться любая религия и любое искусство»[226]. Поскольку божество является персонификацией Брахмана, его деятельность проявляется в мириадах воплощений Брахмана в этом мире. Танец Шивы — это танцующая Вселенная, бесконечный поток энергии, пронизывающей бесчисленное множество паттернов, которые сливаются друг с другом.

Современная физика доказала, что ритм сотворения и разрушения не только присутствует в чередовании времен года и в физическом рождении и гибели всех живых существ, но и является самой сущностью неорганической материи. Согласно квантовой теории поля, все взаимодействия между составными частями материи осуществляются путем испускания и поглощения виртуальных частиц. Более того, танец творения и разрушения составляет основу существования вещества, поскольку все материальные частицы взаимодействуют между собой, испуская и поглощая виртуальные частицы. Таким образом, современная физика открыла, что каждая частица не только участвует в танце энергии, но и сама составляет этот танец, пульсирующий процесс созидания и разрушения.

Рисунок этого танца характеризует сущность каждой частицы и ее свойства. Например, энергия, необходимая для испускания и поглощения виртуальных частиц, эквивалентна определенному количеству массы, которое входит в массу частиц, взаимодействующих между собой. Различные частицы принимают разное участие в этом танце; каждая из них имеет свои параметры энергии и массы. Наконец, виртуальные частицы не только представляют значительную часть взаимодействующих частиц и порождают большинство их свойств, но рождаются и разрушаются за счет вакуума. В танце Вселенной участвует не только материя, но и Пустота, которые бесконечно создают и разрушают энергетические паттерны.

Для современной физики танец Шивы есть танец субатомной материи. Как и в индуистской мифологии, это бесконечный танец сотворения и разрушения, в котором участвует вся Вселенная. Он составляет также основу всякого бытия и всех явлений природы. Столетия тому назад индийские скульпторы создавали величественные бронзовые изображения танцующего Шивы. В наше время физики используют сложнейшие приборы, чтобы получить картины Вселенной в ее космическом танце. Фотографии пузырьковой камеры, на которых запечатлены взаимодействия частиц и которые являются свидетельствами бесконечного ритма созидания и разрушения во Вселенной, тоже могут считаться визуальными образами танца Шивы, не уступая по красоте и глубокому значению своим индуистским аналогам. Так образ космического танца объединяет древнюю мифологию, религиозное искусство и современную физику. Как говорил Кумарасвами, это поистине метафоричный образ «поэзии и в то же время — науки».

Глава 16. Симметрия в мире кварков — новый коан?

В субатомном мире безраздельно властвуют ритм, движение и постоянное изменение. Все изменения не случайны и не хаотичны. Они следуют четким и ясным моделям. Все частицы определенного вида абсолютно идентичны по массе, электрическому заряду и другим характеристикам. Электрический заряд частиц либо равен заряду электрона, либо противоположен ему по знаку, либо превышает его вдвое. То же относится к остальным характеристикам частиц: их не может быть произвольно много, а только ограниченное количество, что позволяет нам разделить их на несколько групп, которые могут быть также названы «семьями». Это подводит нас к вопросу: как такие паттерны возникают в динамичном и изменчивом мире частиц?

Возникновение четких паттернов в структуре материи — не новое явление. Оно наблюдалось уже в мире атомов. Как и субатомные частицы, все атомы, принадлежащие к одному виду, имеют идентичное строение. В периодической таблице все разновидности атомов, или химические элементы, объединены в несколько больших групп. В наше время ученые хорошо представляют себе основы такой классификации: она зависит от количества протонов и нейтронов в их ядрах и распределения электронов по сферическим орбитам вокруг ядер, или «оболочкам». Как уже говорилось выше, электроны имеют свойства волн. Поэтому расстояние между их орбитами и момент импульса на них характеризуются несколькими устойчивыми значениями, которые зависят от волновых колебаний электрона. В структуре атома возникают определенные паттерны, которые характеризуются набором «квантовых чисел» и отражают волновые функции электронов, находящихся на орбитах внутри атома. Эти функции определяют «квантовые состояния» атома. Поэтому два атома, находящиеся в «основном состоянии» или в одном и том же «состоянии возбуждения», полностью идентичны друг другу.

Паттерны в мире частиц во многом схожи с паттернами в мире атомов. Так, большинство частиц вращается вокруг своей оси, как юла. Их спины, т. е. собственные моменты импульса, ограничены по величине и представляют собой целое или полуцелое число. Барионы, например, могут иметь спин, равный 1/2, 3/2, 5/2 и т. д., а мезоны — 0, 1, 2 и т. д. Спин субатомной частицы напоминает нам о моментах импульса электронов на орбитах в атоме, которые выражаются целыми числами.

Сходство с атомными паттернами усиливается, когда мы узнаём, что все сильно взаимодействующие частицы, или адроны, могут быть расположены в четкой последовательности друг за другом. Они обладают схожими свойствами, единственное различие между ними состоит в разнице масс и спинов. Частицы с более высокими порядковыми номерами в этой последовательности характеризуются крайней недолговечностью и носят название резонансов. В 1970-е ученым удалось обнаружить много таких частиц. Масса и спин резонансов увеличиваются внутри каждой их последовательности, которые, судя по всему, расширяются до бесконечности. Четкие закономерности построения этой последовательности чем-то напоминают закономерности перехода атома в различные возбужденные состояния. В итоге физики решили рассматривать адроны с более высоким порядковым номером не как самостоятельные частицы, а как возбужденные состояния частицы с наименьшей массой. Таким образом, адрон, как и атом, может какое-то время существовать в разных возбужденных состояниях, которые отличаются от его основного состояния большим моментом импульса (спином) и большей энергией (массой).

Сходство квантовых состояний атомов и адронов наводит на мысль, что адроны — тоже составные объекты, имеющие внутреннюю структуру и способные «возбуждаться», т. е. поглощать энергию для образования разных паттернов. Но мы пока не понимаем, как это происходит. В атомной физике паттерны можно объяснить в категориях свойств и взаимодействий составных элементов атома (протонов, нейтронов и электронов), но этот подход не может быть применен для описания явлений мира частиц. Паттерны, обнаруженные в мире частиц, были определены и классифицированы эмпирическим путем, и их пока нельзя вывести из структуры частицы.

Главная сложность, с которой сталкиваются исследователи, занимающиеся физикой частиц, заключается в том, что классические представления о составных «объектах», содержащих в себе «составные компоненты», бесполезны при описании субатомных частиц. Узнать, из каких элементов состоят частицы, можно только одним путем: сталкивая их с задействованием высоких энергий. Но в результате подобных экспериментов не удается получить более мелкие «кусочки» исходных частиц. Например, два протона после столкновения на высокой скорости могут разлететься на множество осколков, но среди них никогда не будет «фрагментов протона». Они всегда будут представлять собой целые адроны, образующиеся благодаря кинетической энергии и массе сталкивающихся протонов. Поэтому распад частицы на «составляющие» носит далеко не определенный характер и зависит от количества энергии, задействованной в процессе. Мы имеем дело с типично релятивистской ситуацией исчезновения и переформирования энергетических паттернов, к которым не могут быть применены представления о составных объектах и их составляющих. О структуре атомной частицы можно говорить только в релятивистском смысле — в смысле ее способности участвовать в различных процессах и взаимодействиях.

Преобразование частиц во время столкновений подчиняется определенным законам, а поскольку получаемые фрагменты снова становятся частицами, эти законы могут быть использованы для описания мира частиц. В 1960-е, когда было открыто большинство ныне известных частиц, многие физики, что вполне естественно, уделяли основное внимание описанию этих законов, а не попыткам решить, почему возникают частицы. И здесь наука добилась больших успехов.

Важную роль в исследованиях того периода играло понятие симметрии. Придав ему более общий и абстрактный характер, физики приобрели очень ценный инструмент для классификации частиц. В повседневной жизни самый наглядный пример симметрии — отражение в зеркале. Мы говорим о фигуре, что она симметрична, если через ее центр можно провести прямую, которая разделит ее на две части, являющиеся зеркальными отражениями друг друга (рис. 52).

Рис. 52. Пример симметричной фигуры

Более высокий уровень симметрии предусматривает наличие нескольких линий, или осей симметрии, как, например, в одном из символов, использующихся в буддизме (рис. 53).

Рис. 53. Отражение

Но отражение — не единственная операция, позволяющая достичь симметрии. Мы называем симметричной и фигуру, которая не меняется, будучи повернутой вокруг своей оси. Симметрия вращения используется, в частности, в знаменитом китайском символе инь и ян, или Великого предела (рис. 54).

Рис. 54. Символ инь и ян

В физике частиц явления симметрии связаны со многими другими явлениями, кроме отражения и вращения, и могут иметь место не только в обычном пространстве (и времени), но и в абстрактных математических пространствах. Законы симметрии применимы к отдельным частицам и их группам, а поскольку свойства частиц определяются их способностью участвовать во взаимодействиях, эти законы могут применяться и в отношении процессов взаимодействия. Законы симметрии полезны, поскольку тесно связаны с «законами сохранения». Если какой-то субатомный процесс характеризуется симметрией, можно уверенно утверждать, что в нем участвует некая константа. Константы — элементы стабильности в сложном танце субатомной материи. Они помогают нам в описании взаимодействий частиц. Некоторые измеримые величины остаются постоянными, или «сохраняются», во всех взаимодействиях, другие — только в некоторых. В результате каждый процесс преобразования связан с определенным числом констант. Поэтому симметричность свойств частиц в их взаимодействиях проявляется в законах сохранения. Физики взаимозаменяют эти концепции, говоря то о симметрии физической системы, то о соответствующем законе сохранения.

Есть четыре основных закона сохранения, общие для всех процессов преобразования. Три из них связаны с простыми явлениями и относятся к пространственно-временной симметрии. Все взаимодействия частиц характеризуются симметричностью по отношению к переносам в пространстве: в Лондоне они происходят точно так же, как в Нью-Йорке. Они симметричны и в отношении переносов во времени: во вторник они протекают так же, как и в четверг. Первая симметрия порождает закон сохранения импульса, вторая — закон сохранения энергии. А суммарная величина импульса частиц, участвующего в каком-либо взаимодействии, и суммарное количество энергии, включающей их массы, будет полностью равным до начала взаимодействия и по его завершении. Третий базовый вид симметрии связан с ориентацией в пространстве. Смысл ее в том, что направление движения частиц, участвующих во взаимодействии (скажем, вдоль оси север-юг или запад-восток), никак не влияет на результат. Как следствие, суммарный момент импульса (состоящий из спинов отдельных частиц) всегда неизменен. Наконец, четвертый закон — закон сохранения электрического заряда. Он связан с более сложной симметрией (калибровочной инвариантностью), но его формулировка в качестве закона сохранения предельно проста: суммарный электрический заряд всех участвующих в столкновении частиц постоянен.

Есть еще несколько законов сохранения, связанных с симметриями в абстрактных математических пространствах, например закон сохранения электрического заряда. Некоторые соблюдаются во всех взаимодействиях, некоторые — только в определенных их видах (например, при сильных и электромагнитных взаимодействиях, но не слабых). Соответствующие постоянные заряды можно рассматривать как «абстрактные». Поскольку они всегда принимают «целые» (±1, ±2) или «полуцелые» (±1/2, ±3/2, ±5/2 и т. д.) значения, они получили название квантовых чисел, по аналогии с атомной физикой. Каждая частица характеризуется определенным набором квантовых чисел, которые вместе с массой полностью ее описывают.

Например, адроны характеризуются такими параметрами, как «изоспин» и «гиперзаряд». Эти два квантовых числа неизменны во всех сильных взаимодействиях. Если мы расположим восемь мезонов, перечисленных в табл. 3, в соответствии со значениями этих двух квантовых чисел, то получим гексагональную структуру, известную в современной физике под названием «мезонный октет» (рис. 55). Мы наблюдаем несколько осей симметрии: частицы и античастицы занимают в шестиугольнике противоположные позиции, а две частицы в центре — античастицы друг для друга. Аналогичную структуру образуют восемь самых легких барионов. Она носит название «барионный октет» (рис. 56). Отличие в том, что в последнем случае античастицы не входят в структуру, а образуют идентичный ей антиоктет. Последний, девятый барион из нашей таблицы, омега, вместе с девятью резонансами входит в другую структуру — «барионную десятку» (рис. 57). Все частицы, принадлежащие той или иной симметричной структуре, имеют одинаковые квантовые числа, за исключением изоспина и гиперзаряда, от которых зависит их расположение внутри структуры. Так, все мезоны в октете имеют нулевой спин (не вращаются совсем); барионы в октете имеют спин, равный 1/2, а в барионной десятке — 3/2.

Рис. 55. Мезонный октет

Рис. 56. Барионный октет

Рис. 57. Барионная десятка

Квантовые числа используются не только для классификации частиц и разделения их на «семьи» с четкими симметричными структурами и определения положения каждой частицы внутри соответствующей структуры, но и для классификации взаимодействий частиц в соответствии с действующими законами сохранения. Таким образом, два взаимосвязанных понятия — симметрии и сохранения — очень полезны при описании закономерностей мира частиц.

Поразительно то, что все эти закономерности выглядят гораздо проще, если мы примем, что все адроны состоят из небольшого числа элементарных единиц, которые до сих пор не были наблюдаемы непосредственно. Эти единицы получили причудливое название кварков. Термин был впервые использован Марри Гелл-Маном[227], который заимствовал это слово из романа Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану»[228], где была такая строка: «Три кварка для Мустера Марка». Гелл-Ман применил его для обозначения постулированных им частиц. Ему удалось объяснить большое количество таких адронных структур, как описанные выше октеты и барионные десятки, приписав трем кваркам и их антикваркам соответствующие значения квантовых чисел и составляя из них, как из кирпичиков, сочетания, чтобы получить барионы и мезоны, квантовые числа которых складываются в сумму квантовых чисел составляющих их кварков. При этом предполагается, что барионы «состоят» из трех кварков, их античастицы — из стольких же антикварков, а мезоны — из сочетания кварка и антикварка.

Простота и эффективность этой модели удивительны, но, если рассматривать кварки как реальные физические составляющие адронов, мы неизбежно столкнемся с непреодолимыми трудностями. До сих пор попытки физиков обнаружить кварки путем бомбардировки адронов частицами — «снарядами» с высокой энергией — не привели к успеху. Это может значить только одно: кварки должны быть связаны между собой очень мощными силами. Наши текущие представления о частицах и их взаимодействиях предполагают, что за этими силами должен стоять обмен другими частицами, т. е. кварки имеют некую структуру, подобно всем остальным сильно взаимодействующим частицам. Но в модели Гелл-Мана кварки рассматриваются как точечные бесструктурные частицы. Из-за этого несоответствия физикам до сих пор не удается сформулировать кварковую модель как цельную и динамическую, что одновременно объяснило бы существующую в ней симметрию и связывающие силы.

В 1970-е экспериментальная физика устроила настоящую «охоту за кварком», которая не увенчалась успехом. Если отдельные кварки существуют, то они должны быть заметны: модель Гелл-Мана требует наличия у них необычных свойств, например электрического заряда, равного 1/3 или 2/3 заряда электрона, чего не наблюдается ни у каких других частиц. Но частиц с таким зарядом обнаружить не удавалось. Эти постоянные неудачи в сочетании с серьезными теоретическими возражениями против их существования обусловили сомнения в реальности кварков.

Но кварковая модель отлично подходит для объяснения закономерностей мира частиц, хотя она уже давно не используется в своей простой форме. Согласно первоначальной формулировке Гелл-Мана, все адроны могут состоять из кварков трех типов и их антикварков, но физикам пришлось признать возможность существования дополнительных кварков, чтобы объяснить всё многообразие адронных паттернов. Три кварка Гелл-Мана получили произвольные обозначения: u (от англ. up — «верх»), d (от англ. down — «низ») и s (от англ. strange — «странный»). Первым дополнением к первоначальной концепции, возникшим в результате применения кварковой гипотезы ко всему массиву данных о мире частиц, было положение, согласно которому каждый кварк должен обладать тремя потенциальными состояниями, или «цветами». Слово «цвет» используется здесь условно и не имеет ничего общего с обычным понятием цвета. Согласно модели разноцветных кварков, барионы состоят из трех кварков разных цветов, а мезоны — из пары кварк-антикварк одного и того же цвета.

Введение понятия цвета увеличило количество кварков до девяти, а потом было заявлено о существовании еще одного, уже четвертого, кварка[229], который тоже может появляться в любом из трех цветов. Из-за любви физиков к лирическим названиям этот кварк был обозначен буквой «с» (от англ. charm — «очарование»). В результате кварков стало 12 — четыре разновидности, каждая в трех цветах. Чтобы разграничить понятия разновидности кварков и их цвета, физики ввели понятие «аромата» и говорят теперь о кварках разных цветов и ароматов.

Многообразие закономерностей, объясняемых при помощи этой «двенадцатикварковой» модели, воистину впечатляет[230]. Несомненно, адроны демонстрируют «кварковую симметрию», и, хотя наши представления о частицах и их взаимодействиях плохо соотносятся с возможностью существования физических кварков, адроны часто ведут себя именно так, как если бы они состояли из точечных элементарных составляющих. Парадоксальная ситуация вокруг кварковой модели очень похожа на ситуацию, сложившуюся накануне возникновения атомной физики, когда настолько же очевидная противоречивость физической действительности подвела ученых к радикальному перевороту в понимании атомов. Загадка кварков обладает всеми признаками нового коана, решение которого может повлечь существенное изменение наших воззрений на природу субатомных частиц. По сути, оно уже происходит. Его описанию будут посвящены следующие главы. Некоторые физики приблизились к решению кваркового коана, что позволяет им выдвинуть новые интересные идеи о природе мироздания.

Обнаружение симметричных паттернов в мире частиц привело физиков к выводу о том, что эти паттерны отражают фундаментальные законы природы. В 1960-е и 1970-е многие исследователи занимались поиском высшей «фундаментальной симметрии», которая объединила бы наши знания обо всех частицах и могла бы пролить свет на строение материи. Эта цель стояла перед философией, унаследованной от древних греков, и преследовалась на протяжении многих веков. Греческая наука, философия и искусство придавали огромное значение симметрии вместе с геометрией, ассоциируя ее с красотой, гармонией и совершенством. Так, пифагорейцы считали, что суть всех вещей определяется симметричностью изображений; Платон был уверен в том, что атомы четырех элементов — твердые тела; а большинство греческих астрономов верили, что все небесные тела движутся по окружностям, поскольку круг — самая симметричная геометрическая фигура.

Восточные философы рассматривали симметрию совершенно иначе. Последователи мистических традиций часто используют симметричные изображения при медитации или в качестве символов, но понятие симметрии не играет важной роли в их философии. Оно, как и все понятия, считается продуктом мыслительной деятельности человека, а не свойством природы. Поэтому восточные мудрецы не придают симметричности фундаментального значения. А в восточном искусстве часто используются асимметричные построения; правильные геометрические формы непопулярны. Во вдохновленной учением дзен живописи Китая и Японии мы нередко встречаем изображения в «стиле одного угла». Расположение камней в японских садах не подчиняется правилам симметрии, что еще раз иллюстрирует истинную роль симметрии в дальневосточной культуре.

Видимо, стремление к поиску фундаментальной симметрии в физике частиц — часть нашего «эллинического наследия», которое плохо соотносится с общим мировосприятием, формирующимся на основе достижений современной науки. Подчеркнутое внимание к симметриям — не единственный аспект, характерный для физики частиц. Наряду со статическим направлением в ней всегда существовала и «динамическая» школа, которая стремится рассматривать частицы не как конечные свойства природы, а как своего рода проявление динамической природы субатомной действительности и принципиальной взаимосвязанности всех происходящих в ней явлений. В последних двух главах рассказано, как в 1970-е в рамках этого динамического направления возник новый подход к рассмотрению симметрий и законов природы, который вполне гармонирует как со взглядами современной физики, так и с восточными мистическими учениями.

Глава 17. Модели перемен

Одна из главных задач современной физики — объяснение симметрий мира частиц при помощи динамической модели, т. е. взаимодействий между частицами. Сложность здесь в том, как одновременно использовать и теорию относительности, и квантовую теорию. Паттерны частиц, вероятно, отражают их «квантовую природу», поскольку подобные паттерны встречаются и в мире атомов. В физике частиц их невозможно объяснить как волновые явления в рамках квантовой теории: энергия этих процессов столь велика, что необходимо применять теорию относительности. Поэтому объяснения наблюдаемых симметрий можно ожидать только от «квантово-релятивистской» теории частиц.

Первой моделью такого типа стала квантовая теория поля. Она дала прекрасное описание электромагнитных взаимодействий между электронами и фотонами, но оказалась неэффективной при рассмотрении сильных взаимодействий[231]. По мере открытия новых частиц физики всё больше убеждались в том, что концепция, согласно которой каждому типу частиц соответствует особая разновидность поля, непродуктивна. Когда ученым стало ясно, что мир частиц — сложное переплетение взаимосвязанных процессов, они начали искать новые модели для объяснения динамического и постоянно меняющегося мира. Ученым нужно было описать математическим языком разнообразие адронных паттернов: их постоянные превращения друг в друга, взаимодействия между адронами с помощью других частиц, возникновение «связанных состояний» двух или большего количества адронов и их распад на различные комбинации частиц. Все эти процессы, характерные для сильных взаимодействий и получившие общее наименование «реакций частиц», должны рассматриваться в контексте единой квантово-релятивистской модели адрона.

На сегодняшний день для описания адронов лучше всего подходит так называемая теория S-матрицы. Ключевое понятие теории, S-матрица, было впервые предложено Вернером Гейзенбергом в 1943 г. За последующие два десятилетия ученые построили на его основе стройную математическую модель для описания сильных взаимодействий. S-матрица — набор вероятностей для всех возможных взаимодействий с участием адронов. Она получила название благодаря тому, что вся совокупность возможных адронных реакций может быть представлена в виде бесконечной последовательности строк, которая в математике называется матрицей. Буква «s» сохранилась от изначального названия — «матрица рассеяния» (англ. scattering) — и используется для обозначения процессов столкновений, или «рассеяний» (а именно в этом состоят большинство взаимодействий частиц).

На практике никто не рассматривает сразу всю совокупность адронных процессов; изучаются только их определенные взаимодействия. Поэтому физики, как правило, имеют дело с отдельными частями, или «элементами», S-матрицы, относящимися к той разновидности реакций, которая является предметом исследования. Эти элементы изображаются в виде диаграмм (рис. 58).

Рис. 58. Элементы S-матрицы

На этом рисунке мы видим одну из обычных реакций частиц. Две частицы, А и В, сталкиваются друг с другом, превращаясь в две другие — С и D. Более сложные процессы вовлекают больше частиц и изображаются при помощи других диаграмм (рис. 59).

Рис. 59. Сложные взаимодействия в матрице

Диаграммы S-матрицы значительно отличаются от диаграмм Фейнмана, использующихся в теории поля. Они не изображают механизм реакции подробно, а только частицы, которые участвуют в них на начальных и финальных стадиях. Тот же обычный процесс А + В → C + D будет изображаться в теории поля в виде обмена виртуальной частицей V (рис. 60).

Рис. 60. Обмен виртуальной частицей

А в теории S-матрицы рисуется кружок в месте пересечения линий двух частиц и не уточняется, что именно происходит внутри него. Диаграммы S-матрицы не являются пространственно-временными. Это более обобщенные схематические изображения реакций частиц. Реакции не предполагают связи с конкретными точками в пространстве и времени. Они характеризуются скоростью, точнее, импульсами частиц при входе во взаимодействие и выходе из него.

Из этого следует, что диаграмма S-матрицы содержит гораздо меньше информации, чем диаграмма Фейнмана. Но теория S-матрицы позволяет избежать трудностей, которые наблюдаются в теории поля. Объединение теории относительности и квантовой теории не позволяет точно локализовать взаимодействие частиц в пространстве и времени. Согласно принципу неопределенности, неопределенность скорости частицы будет расти тем больше, чем точнее будет определяться место взаимодействия частиц. Следовательно, при этом будет расти и неопределенность ее кинетической энергии. Рано или поздно энергии может оказаться достаточно для образования новых частиц, после чего нельзя будет уверенно утверждать, что мы имеем дело с тем же процессом. Таким образом, в рамках теории, объединяющей квантовую теорию с теорией относительности, невозможно определить точное положение отдельных частиц. Если это условие выполняется, мы столкнемся с математическими несоответствиями, которые составляют главную проблему всех квантовых теорий поля. Теория S-матрицы обходит эту проблему, указывая точные значения только для импульсов частиц и не указывая точно на область пространства, в которой происходит соответствующая реакция.

Новое в теории S-матрицы то, что она переносит акценты с объектов на события. Предмет ее интереса составляют не сами частицы, а взаимодействия между ними. Такое смещение акцентов вытекает из положений и квантовой теории, и теории относительности. Квантовая теория утверждает, что субатомная частица может рассматриваться только как проявление взаимодействия между различными процессами измерения. Это не самостоятельный объект, а своего рода событие, которое особым образом связано с другими событиями. Вернер Гейзенберг утверждал, что современная физика делит мир на группы не объектов, а взаимосвязей. Последние и определяют каждое явление. Мир предстает как сложная ткань событий, в которой взаимодействия могут чередоваться, накладываться или объединяться, определяя тем самым строение целого[232].

А теория относительности заставляет нас говорить о частицах в категориях пространства-времени, понимая их как четырехмерные паттерны, скорее процессы, а не объекты. S-матричный подход объединяет обе точки зрения. Используя четырехмерный математический аппарат теории относительности, S-матричная теория описывает все свойства адронов в терминах реакций (точнее, вероятностей реакций), устанавливая тесную взаимосвязь между частицами и процессами. В каждой реакции участвуют различные частицы, которые связывают ее с остальными реакциями, формируя единую сеть процессов.

Нейтрон, например, может участвовать в двух последовательных реакциях, включающих различные частицы: в первой, скажем, протон и π—, во второй — Σ— и К+. Таким образом, нейтрон оказывается звеном, соединяющим две реакции в рамках более масштабного процесса (рис. 61).

Рис. 61. Диаграмма (а): соединение реакций

Каждая из «входных» и «выходных» частиц в этом процессе может участвовать и в других реакциях. Так, протон может возникнуть благодаря взаимодействию К+ и Λ (рис. 62). К+ в исходной реакции может быть связан с К— и π^0, а π— — с еще тремя пионами (рис. 63).

Рис. 62. Диаграмма (b): возникновение протона

Рис. 63. Взаимные связи частиц

В результате исходный нейтрон оказывается частью сети взаимодействий, «сети переплетения событий», которые могут быть описаны с помощью S-матрицы. Взаимодействия внутри сети не могут быть определены точно, только вероятностно. Для каждой реакции характерна определенная вероятность, зависящая от энергии и других параметров реакции, и все вероятности определяются различными элементами S-матрицы.

При таком подходе мы можем дать динамическое описание структуры адрона.

Нейтрон в этой сети, например, может рассматриваться как связующее состояние протона и π—, из которых он образовался, а также связующее состояние Σ— и К+, которые образуются в результате его распада. Каждое из этих двух сочетаний адронов, как и многие другие, может образовать нейтрон, а следовательно, они могут быть названы компонентами нейтронной «структуры». Структура адрона понимается здесь не как некое соединение частей, а как набор разных частиц, которые могут участвовать в образовании адрона. Например, протон потенциально существует в качестве пары нейтрон-пион, каон-лямбда и т. д. Протон способен преобразовываться в любое сочетание этих частиц при наличии достаточного количества энергии. Склонность адрона к существованию в различных проявлениях выражается вероятностями соответствующих реакций, каждая из которых может рассматриваться как отдельный аспект внутренней структуры адрона.

Определяя структуру адрона как его возможность вступать в различные взаимодействия, теория S-матрицы придает понятию структуры динамический характер. Такая трактовка согласуется с экспериментальными данными. В ходе высокоэнергетических столкновений адроны всегда преобразуются в комбинации других адронов, поэтому можно утверждать, что они потенциально «состоят» из этих сочетаний. Каждая из образующихся при этом частиц будет подвергаться дальнейшим преобразованиям, создавая целую сеть событий, которую можно запечатлеть с помощью пузырьковой камеры. Примеры таких цепочек реакций изображены на рис. 64 и в главе 15.

Рис. 64. Сеть реакций с участием протонов, антипротонов, пары лямбда-антилямбда и нескольких пионов

Состав такой цепочки во время конкретного эксперимента определяется случайностью, но каждая сеть выстраивается по вполне определенным законам. Это уже упоминавшиеся законы сохранения, согласно которым могут происходить только такие реакции, в которых неизменен определенный набор квантовых чисел. Прежде всего константой для каждой реакции должно быть суммарное количество энергии. В ходе реакции могут возникать только те частицы, для образования массы которых достаточно задействованной энергии. Создаваемые частицы должны в совокупности обладать теми же квантовыми числами, что и частицы, изначальное участвовавшие во взаимодействии. Возьмем, например, взаимодействие протона и π—. Суммарный электрический заряд этих частиц равен 0. В результате столкновения они могут распасться и преобразоваться в нейтрон и π^0, но не в нейтрон и π+, так как суммарный электрический заряд второго сочетания равен +1.

Следовательно, адронные реакции — поток энергии, в котором возникают и распадаются частицы. Но энергия может «течь» только по определенным «каналам», характеризуемым квантовыми числами, которые сохраняются во время сильных взаимодействий в качестве констант. В теории S-матрицы понятие канала реакции имеет более фундаментальное значение, чем понятие частицы. Оно определяется как набор квантовых чисел, присущий различным адронным сочетаниям, а зачастую и отдельным адронам. Какое именно сочетание адронов пройдет через тот или иной канал, определяется вероятностью, но зависит в первую очередь от имеющегося количества энергии. Диаграмма на рис. 65 показывает взаимодействие между протоном и К—, в ходе которого образуется нейтрон как промежуточное состояние.

Рис. 65. Взаимодействие протона и К—

Канал реакции состоит сначала из двух адронов, потом — из одного, а затем — снова из первоначальной пары адронов. При наличии большого количества энергии тот же канал мог бы быть образован парами Λ — К^0, Σ — К+ и другими комбинациями частиц.

Еще удобнее рассматривать в понятиях каналов резонансы — крайне недолговечные состояния адронов, которые характерны для всех сильных взаимодействий. Это настолько эфемерные явления, что физики сначала даже не хотели классифицировать их в качестве частиц, да и сегодня более точное определение свойств резонансов остается одной из важнейших задач экспериментальной физики высоких энергий. Резонансы возникают во время столкновений между адронами и почти сразу распадаются. В пузырьковой камере они не обнаруживают своего присутствия, и выявить их можно только благодаря определенному изменению вероятностных характеристик реакций. Вероятность возникновения реакции при столкновении двух адронов зависит от количества задействованной энергии. При его изменении вероятность реакции тоже меняется; причем при увеличении энергии она может не только возрасти, но и уменьшиться в зависимости от конкретных условий. При некоторых значениях энергии вероятность реакции резко возрастает; она будет происходить гораздо чаще, чем при всех остальных. Рост вероятности связан с образованием недолговечного промежуточного адрона с массой, равной количеству энергии, при котором отмечается резкое увеличение вероятности.

Причина, по которой эти недолговечные адронные состояния получили название резонансов, может быть описана аналогией из механики, связанной с хорошо известным явлением резонанса при колебаниях. Мы знаем, что воздух внутри полого предмета слабо реагирует на приходящие извне звуковые волны. Но если волны достигнут определенной частоты, называющейся частотой резонанса, этот же воздух начнет резонировать, т. е. совершать очень сильные колебания. Канал адронной реакции тоже можно уподобить такой резонирующей полости: энергия столкновения адронов связана с частотой соответствующей вероятностной волны. Когда энергия, или частота, достигает определенного значения, канал начинает «резонировать», колебания вероятностной волны усиливаются, что вызывает резкий скачок вероятности реакции. Большинство каналов реакции имеют несколько резонансных значений энергии, каждое из которых соответствует массе недолговечного промежуточного адронного состояния, которое образуется, когда энергия сталкивающихся частиц достигает резонансного значения.

В рамках теории S-матрицы вопрос о том, являются ли резонансы частицами, не существует. Все частицы рассматриваются как промежуточные состояния в цепи взаимодействий, и тот факт, что продолжительность существования резонансов гораздо меньше, чем для других адронов, не создает принципиального различия. На самом деле «резонанс» — очень удачное название. Оно относится одновременно и к событиям в канале реакции, и к адрону, образующемуся в процессе этих событий, демонстрируя неразрывную связь между частицами и реакциями. Резонанс — частица, но не объект. Он гораздо лучше описывается как событие, процесс или явление.

Это описание адронов в понятиях физики частиц вызывает в памяти уже цитировавшееся выше высказывание Дайсэцу Судзуки о том, что буддисты воспринимают объект как событие. То, что открылось им благодаря мистическому интуитивному пониманию природы, было вновь открыто в рамках экспериментов и математических теорий современной науки.

Чтобы описать адроны как промежуточные состояния в цепи реакций, нужно понимать силы, при помощи которых происходит взаимодействие между ними. Они принадлежат к числу сил сильного взаимодействия, которые отклоняют, или «рассеивают», адроны, участвующие в столкновениях, уничтожая их или преобразуя в другие формы, а также связывают их в группы, создавая промежуточные связанные состояния. В теории матрицы рассеивания, как и в теории поля, силы взаимодействий ассоциируются с частицами, но понятие виртуальной частицы не используется. Отношения между силами и частицами основываются на особом свойстве S-матрицы, известном под названием «кроссинг». Рассмотрим его на примере следующей диаграммы, отражающей взаимодействие между протоном и π— (рис. 66).

Рис. 66. Реакция между протоном и античастицей

Если мы повернем этот график на 90°, придерживаясь принятого ранее условия, согласно которому стрелки, направленные вниз, означают античастицы, мы увидим, что диаграмма представляет взаимодействие антипротона () и протона (р), в результате которого образуется пара пионов, причем π+ являет собой античастицу π— из исходной реакции (рис. 67).

Рис. 67. Реакция протона и антипротона

Свойство «кроссинга», т. е. пересечения, характерное для S-матрицы, в данном случае заключается в том, что оба процесса могут быть изображены при помощи одного и того же элемента S-матрицы: два наших графика соответствуют различным аспектам, или «каналам», одной и той же реакции[233]. Для физиков, изучающих частицы, переходы от одного канала к другому в вычислениях обычны, и вместо того, чтобы переворачивать диаграмму, они читают ее снизу вверх или слева направо и говорят при этом о «прямом канале» или «кросс-канале». Таким образом, реакция в нашем примере будет прочитана как р + π— → р + π— — в прямом канале и как + р → π— + π+ в кросс-канале (рис. 68).

Рис. 68. Иллюстрация реакции

Связь между силами и частицами осуществляется через промежуточные состояния в обоих каналах. В нашем случае в прямом канале протон и π— могут образовывать промежуточный нейтрон, а кросс-канал — состоять из промежуточного нейтрального пиона (π^0) (рис. 69–70).

Рис. 69. Прямой канал

Рис. 70. Кросс-канал

Этот пион — промежуточное состояние в кросс-канале — можно рассматривать как проявление силы, которая действует в прямом канале и связывает протон и π—, создавая нейтрон. Чтобы соотнести силы с частицами, нам необходимы оба канала: то, что в одном является силой, в другом будет проявляться в виде промежуточной частицы.

Хотя переключение с одного канала на другой не представляет больших трудностей математически, получить интуитивную картину того, что при этом происходит, крайне сложно, если вообще возможно. «Кроссинг» — типично релятивистское явление, вытекающее из математической модели четырехмерной теории относительности и с трудом поддающееся визуализации. С похожей ситуацией мы сталкиваемся и в теории поля, где силы взаимодействия рассматриваются в виде обменов виртуальных частиц. Диаграмма, на которой изображен промежуточный пион в кросс-канале, чем-то напоминает диаграммы Фейнмана, использующиеся для описания взаимодействий частиц[234]. Можно условно говорить о том, что протон и π— взаимодействуют путем обмена пионом π^0. Такие выражения нередко встречаются в речи физиков, но они не вполне точны. Более адекватное толкование происходящего требует использования абстрактных понятий прямого и кросс-каналов, которые практически невозможно представить себе зрительно.

Несмотря на различные математические модели описания теорий, общее понимание сил взаимодействия в теории S-матрицы очень схоже с таковым в теории поля. В обеих теориях силы проявляются в форме частиц, масса которых определяет радиус действия. Обе теории видят в этих силах имманентные свойства взаимодействующих частиц. В теории поля силы — отражение структуры виртуальных облаков частиц, а в теории S-матрицы они порождаются связанными состояниями взаимодействующих частиц. Обоснованная нами параллель с восточным толкованием понятия силы характерна для обеих этих теорий. Такой подход порождает важный вывод о том, что все известные частицы должны иметь внутреннюю структуру: только тогда они смогут вступать во взаимодействие с наблюдателем и быть идентифицированы им. Обратимся к объяснениям Джеффри Чу[235], одного из главных создателей теории S-матрицы.

Поистине элементарная частица — полностью лишенная внутренней структуры — не может быть подвержена действию каких-либо сил, которые могли бы помочь нам обнаружить ее существование. Уже из того факта, что нам известно о существовании частицы, следует сделать вывод о том, что эта частица обладает внутренней структурой![236]

Особое преимущество математического аппарата теории S-матрицы в том, что с его помощью можно описать «обмен» целой адронной семьи. Как говорилось в предыдущей главе, все адроны можно разделить на последовательности, для членов каждой из которых характерна полная идентичность всех свойств, за исключением массы и спина. Математическая модель, впервые предложенная Туллио Редже[237], позволяет рассматривать каждую из этих последовательностей как множество возбужденных состояний одного адрона. В 1970-е ученым удалось объединить модель Редже с теорией S-матрицы, в которой ее стали успешно применять для описания адронных реакций. Введение в научный обиход этой математической модели — один из самых важных моментов в развитии теории S-матрицы, он может расцениваться как первый шаг к объяснению паттернов частиц.

Теория S-матрицы позволяет физикам динамически описывать строения адронов, силы взаимодействия между ними и некоторые паттерны, которые они образуют. При этом каждый адрон понимается как неотделимая часть неразрывной цепи взаимодействий. Основная задача теории S-матрицы — применить это динамическое описание для объяснения симметрий, порождающих адронные паттерны и законы сохранения, которым была посвящена предыдущая глава. В новой теории адронные симметрии должны отразиться в математической модели S-матрицы так, чтобы она содержала только те элементы, которые соответствуют реакциям, возможным с точки зрения законов сохранения. Тогда они утратили бы свой теперешний статус чисто эмпирических закономерностей, став логическим следствием теории S-матрицы, а следовательно, и динамической природы адронов.

Физики пытались решить эту задачу путем постулирования нескольких общих принципов, которые ограничивают математические возможности построения элементов S-матрицы, придавая последней более четкую структуру. Уже сформулировано три таких принципа. Первый из них — следствие теории относительности и наших обычных макроскопических представлений о времени и пространстве. Он гласит: вероятности реакций (а следовательно, и элементы S-матрицы) не должны зависеть от переносов экспериментального оборудования в пространстве и времени, его пространственной ориентации и состояния движения наблюдателя. Как говорилось в предыдущей главе, из факта независимости реакций частиц от изменений ориентации и переносов в пространстве и времени следует вывод о сохранении суммарного момента импульса, импульса и энергии, участвующих в реакции. Эти «симметрии» очень важны для науки. Если бы результаты эксперимента менялись в зависимости от времени и места его проведения, наука в ее современном понимании была бы невозможна. Последнее требование по поводу того, что результаты эксперимента не должны зависеть от состояния движения наблюдателя, представляет собой принцип относительности, лежащий в основе релятивистской теории.

Второй основополагающий принцип вытекает из квантовой теории. Согласно ему, исход реакции можно предсказать только в категориях вероятностей. Кроме того, сумма вероятностей всех возможных исходов — включая случай, когда взаимодействия между частицами не происходят, — должна равняться 1. Мы можем быть уверены в том, что частицы либо взаимодействуют, либо нет. Это, казалось бы, простое утверждение — очень важный принцип, получивший название «принципа унитарности», который значительно ограничивает возможности построения элементов S-матрицы.

Наконец, третий и последний принцип имеет отношение к нашим представлениям о причине и следствии и называется принципом причинности. Согласно ему, энергия и импульс могут переноситься в пространстве только при помощи частиц, причем тогда, когда частица создается во время одной реакции и исчезает во время другой, при условии, что последующая реакция происходит позже, чем предыдущая. Из математического выражения принципа причинности следует, что S-матрица находится в гладкой зависимости от энергий и импульсов частиц, участвующих в реакции, за исключением значений, при которых становится возможным возникновение новых частиц. При этих значениях математическая модель теории S-матрицы резко меняется: она начинает характеризоваться явлением, которое математики называют «математической сингулярностью»[238], или «особенностью». Каждый канал реакции содержит несколько таких «особенностей», есть несколько значений энергии и импульса для каждого канала, при которых могут образоваться новые частицы. Пример — упомянутые выше «резонансные энергии».

Тот факт, что S-матрица демонстрирует сингулярности, — следствие принципа причинности. Но он не указывает местоположения этих сингулярностей. Значения энергии и импульса, при которых могут возникать новые частицы, варьируют для разных каналов реакции в зависимости от масс и других характеристик образующихся частиц. Локализация сингулярностей отражает свойства частиц, а поскольку во время их реакций могут возникать любые адроны, сингулярности S-матрицы отражают все паттерны адронов и их симметрии.

Поэтому главная цель теории — вывести сингулярную структуру S-матрицы из общих принципов. До сих пор математической модели, которая могла бы удовлетворить требованиям всех трех принципов, создать не удалось. Возможно, их вполне достаточно для исчерпывающего описания всех свойств S-матрицы, а значит, и адронов[239]. Если это правда, то философские следствия такой теории будут иметь колоссальное значение. Каждый из трех принципов связан с нашими методами организации наблюдений и измерений окружающего мира, т. е. с нашим научным подходом. Если их достаточно для выявления структуры адронов, это значит, что базовые составные части структуры физического мира определяются только тем, как мы смотрим на мир. Любое существенное изменение в наших методах наблюдения приведет к корректировке основополагающих принципов, что повлечет за собой изменение структуры S-матрицы, а значит, и понимания структуры адронов.

Такая теория субатомных частиц отражает принципиальную невозможность отделения наблюдателя от наблюдаемого мира, о чем мы уже упоминали в связи с квантовой теорией. Все структуры и явления, наблюдаемые в окружающем мире, не что иное, как порождения нашего всё измеряющего и всё классифицирующего сознания.

О том же говорят и важнейшие догматы восточной философии. Восточные мистики не устают повторять, что воспринимаемые нами вещи и события суть порождения сознания, берущие начало в одном из его состояний и исчезающие при выходе из него. Индуизм утверждает, что все формы и структуры вокруг нас рождены сознанием под чарами майи, и рассматривает нашу склонность придавать им большое значение как главную иллюзию человека. Буддисты называют эту иллюзию авидья, т. е. невежество, и видят в ней состояние «загрязнения» сознания. Ашвагхоша утверждает, что непризнание единства всеобщности вещей неизбежно приводит к такой ситуации; а все явления мира — отражение иллюзий нашего разума[240].

К этой теме часто возвращаются и представители махаянистской буддийской школы Йогачара, которые считают, что все воспринимаемые нами формы, по сути, «только порождения нашего сознания», проекции или «тени» разума.

В нашем сознании берут начало бесчисленные вещи, обусловленные нашим стремлением к установлению различий… Эти вещи люди воспринимают как внешний мир… То, что кажется внешним, не существует в действительности; то, в чем мы видим множественность, на самом деле — не что иное, как наш разум; тело, имущество и всё упоминавшееся выше — всё это, говорю я, не что иное, как порождение нашего разума[241].

В физике частиц построение модели, выводящей все свойства адронов из основополагающих принципов теории S-матрицы, представляет собой сложнейшую задачу, и до сих пор в этом направлении удалось сделать лишь несколько маленьких шажков. Но мы должны учитывать возможность того, что когда-нибудь все свойства субатомных частиц будут выведены из общих законов, а значит, считаться зависимыми от нашего научного мировоззрения. Предположение о том, что именно этому обстоятельству предстоит в дальнейшем стать фундаментальным положением физики частиц, неизбежно должно отразиться на более частных теориях электромагнитных, слабых и гравитационных взаимодействий. И это не может не волновать. Если данное предположение будет обосновано и доказано, современная физика долгим путем придет к тем же выводам, что и восточные мудрецы, и признает, что весь физический мир — не что иное, как майя, или «один лишь разум».

Теория S-матрицы обнаруживает большое сходство с восточной философией не только в конечных выводах, но и в общем подходе к рассмотрению материи. Она описывает мир субатомных частиц как цепь взаимосвязанных событий и уделяет основное внимание не фундаментальным структурам или объектам, а преобразованиям. На Востоке такой подчеркнутый интерес к изменениям характерен прежде всего для буддийской философии, которая рассматривает все вещи как нечто динамическое, непостоянное и иллюзорное. Так, Сарвепалли Радхакришнан говорит следующее.

Процесс времени находит свое основание и значение в абсолюте, который является по существу безвременным. Для реального прогресса эта концепция абсолюта необходима. Без этого всеохватывающего абсолюта мы не можем быть уверены в том, что постоянная смена во вселенной является эволюцией, что изменение — это прогресс и что конец мира — это торжество добра. Абсолют гарантирует, что мировой процесс не хаотичен, а подчинен порядку, что развитие не случайность или результат случайных перемен. Реальность — это не ряд изолированных состояний… Единство абсолюта функционирует посредством процесса эволюции мира[242].

И современный физик, и восточный мистик приходят к выводу, что все явления в этом мире перемен и преобразований динамически связаны между собой. Индуисты и буддисты придают этой взаимосвязи характер космического закона, закона кармы, но, как правило, не занимаются конкретными событиями во всеобщей их сети. Китайская философия, которая тоже уделяет большое внимание движению и изменениям, разрабатывала понятие динамических паттернов, которые постоянно образуются и вновь растворяются в космическом течении Дао. В «И цзин», или «Книге Перемен», эти паттерны объединены в систему архетипических символов, или гексаграмм.

Основной принцип построения этих паттернов в «И цзин» — чередование противоположных начал, инь и ян. Ян изображается сплошной линией (—), а инь — линией разорванной (--), и вся система гексаграмм состоит из естественного чередования этих двух типов линий. Расположив их попарно, мы получим четыре комбинации (рис. 71).

Рис. 71. Система гексаграмм для инь и ян

Добавив третью линию, мы получим восемь триграмм (рис. 72).

Рис. 72. Триграммы для инь и ян

В Древнем Китае триграммы рассматривались как символические изображения ситуаций, имеющих место во Вселенной и жизни людей. Они получили названия, отражающие их основные характеристики: «Творчество», «Умственное восприятие», «Возбуждение» и т. д. Каждая триграмма соотносилась с разными картинами из мира природы и общественной жизни. Они, например, могли обозначать небо, землю, гром, воду и т. д., а также семью, состоящую из отца, матери, трех сыновей и трех дочерей. Кроме того, триграммы соотносились с основными направлениями, или сторонами света, и временами года, размещаясь так, как показано на рис. 73.

Рис. 73. Система триграмм

При таком расположении восемь триграмм следуют друг за другом по окружности в «естественном порядке», в котором они были созданы. Первая из них помещается вверху (где, по представлениям китайцев, находится юг), и первые четыре располагались в левой части круга, а последние четыре — в правой. Такое расположение характеризуется высокой симметричностью; триграммы, находящиеся друг против друга, имеют взаимосвязанный порядок черт инь и ян.

Чтобы число возможных комбинаций возросло, китайцы стали объединять в линию по восемь «двойных» триграмм по две «обычных» в каждой, размещая их друг над другом. Так они получили 64 гексаграммы, каждая из которых состоит из шести линий — сплошных или разорванных. Гексаграммы могут быть сгруппированы в ряд правильных узоров; два варианта изображены в нашей книге. Это квадрат, каждая сторона которого состоит из восьми гексаграмм, и круг, составленный из 64 комбинаций шести линий и обнаруживающий те же признаки полной симметричности, что и вышеприведенный круг из восьми триграмм (рис. 74).

Рис. 74. Узор из гексаграмм

Шестьдесят четыре гексаграммы — космические архетипы, на которых основано использование «И цзин» в качестве гадательной книги. Для истолкования гексаграммы нужно знать значение входящих в нее триграмм. Так, если триграмма «Пробуждение» находится над триграммой «Умственное восприятие», итоговая гексаграмма истолковывается как движение, встречающееся с привязанностью и порождающее воодушевление. Отсюда и название — «Воодушевление» (рис. 75).

Рис. 75. Пример составной гексаграммы: «Воодушевление»

Приведем еще один пример, на этот раз с триграммами «Настойчивость» и «Умственное восприятие», сочетание которых интерпретируется как солнце, поднимающееся над землей, т. е. символ быстрого прогресса, и поэтому носит название «Прогресс» (рис. 76).

Рис. 76. Пример составной гексаграммы: «Прогресс»

В «И цзин» триграммы и гексаграммы представляют те символические узоры Дао, которые порождены динамическим чередованием инь и ян в разных ситуациях — как в космосе, так и в жизни людей. Эти ситуации рассматриваются не как статичные, а как подверженные бесконечному течению и изменению. Все вещи в этом мире подвержены переменам. То же относится и к символическим изображениям — триграммам и гексаграммам. Они постоянно преобразовываются: одна фигура перетекает в другую, сплошные линии разламываются и разрываются пополам, а два фрагмента разорванной линии стремятся сблизиться и срастись друг с другом по направлению внутрь.

«И цзин» с ее учением о динамических моделях, порождаемых изменениями и преобразованиями, — самая близкая параллель между восточным мышлением и теорией S-матрицы. Обе эти системы взглядов уделяют первоочередное внимание процессам, а не объектам. В теории S-матрицы в качестве процессов выступают взаимодействия частиц, лежащие в основе всех явлений мира адронов. В «И цзин» процессы носят название «перемен» и рассматриваются как понятие, необходимое для объяснения всех явлений природы. Утверждается, что именно перемены позволили святым мудрецам проникнуть во все глубины и понять суть вещей[243].

Перемены — не фундаментальный закон, которому должны подчиняться все явления физического мира, а скорее, как определял их Гельмут Вильгельм[244], — «внутренняя тенденция, согласно которой всякое развитие происходит естественно и произвольно»[245]. То же можно сказать и о «переменах», свойственных миру частиц. Это тоже воплощение внутренне присущих частицам тенденций, которые в теории S-матрицы называются вероятностями реакций.

Изменения в мире адронов рождают структуры и симметричные паттерны, которые могут быть изображены в виде каналов реакций. Ни эти структуры, ни их симметрию в физике не считают фундаментальным свойством адронов, воспринимая как логическое следствие динамической природы частиц, т. е. их склонности к изменениям.

В «И цзин» изменения тоже рождают особые структуры — триграммы и гексаграммы. Как и каналы частиц, это символические изображения возможных направлений перемен. Как каналы реакции наполнены потоком энергии, так и между линиями, из которых состоят гексаграммы, струится поток «перемен».

Тьма сущностей берет [отсюда] начало,

Поэтому [они] объединены Небом.

Движет облака, вызывает дождь,

Распределяет по родам сущности, вливает формы,

В великой ясности конца и начала[246].

По мнению китайцев, все вещи и явления возникают благодаря переменам и представлены различными сочетаниями линий внутри триграмм и гeкcaгpaмм. Предметы физического мира рассматриваются не как статичные, независимые объекты, а как сменяющие друг друга этапы единого космического процесса, которым и является Дао.

Дао знака Цянь в изменениях-преображениях,

Категоризирует и направляет природу, син, и судьбу, мин.

Сохраняет великую гармонию,

Поэтому «в выдержке удача»[247].

Как и в мире частиц, структуры, рожденные переменами, могут быть объединены в симметричные паттерны, например восьмиугольник из восьми триграмм, где противоположные триграммы характеризуются взаимозаменяемым расположением черт инь и ян. Этот паттерн напоминает мезонный октет (см. предыдущую главу), в котором противоположные позиции занимают частицы и соответствующие им античастицы.

Рис. 77. Паттерн для структуры, рожденной переменами

Но нам интереснее всего не это относительно случайное совпадение, а то, что и современная физика, и древняя китайская философия утверждают: изменения и преобразования — первичное свойство природы, а структуры и симметрии, рожденные переменами, — вторичны. Как Рихард Вильгельм поясняет в своем введении к переводу «И цзин», эта идея является основной в «Книге Перемен». По его словам, китайцы считали, что восемь триграмм постоянно видоизменяются, преобразуются друг в друга. Это фундаментальная концепция «Книги Перемен». Восемь триграмм — символы, олицетворяющие переходящие состояния; образы, которые постоянно подвергаются изменениям. Главное внимание уделяется не вещам в текущем состоянии (что типично для Запада), а движениям вещей в изменении. Поэтому восемь триграмм — не изображения вещей как таковых, а изображения их тенденций в движении[248].

Современная физика выработала аналогичный подход к «вещам» субатомного мира: она рассматривает частицы как преходящие образы непрекращающегося космического процесса, перенося акцент на движение, перемены и преобразования.

Глава 18. Взаимопроникновение

До сих пор изучение мировоззрения современной физики неоднократно показывало, что идея об элементарных «строительных кирпичиках» материи уже не может считаться разумной. Раньше эти представления успешно описывали физический мир в категориях атомов. Последние представлялись как небольшие ядра, окруженные электронами. Наконец, ядро состояло из «строительных кирпичиков»: протонов и нейтронов. Атомы, ядра и адроны тогда поочередно рассматривались как элементарные частицы. Но ни одна из них не оправдала надежд. Все они обнаруживали признаки наличия внутренней структуры, и физикам оставалось надеяться на то, что следующее поколение составляющих их частей окажется конечным компонентом материи.

Однако теории атомной и субатомной физики показывают снижающуюся вероятность существования элементарных частиц. Они выявили принципиальную взаимосвязанность разных аспектов существования материи, показав, что энергия движения может трансформироваться в массу, и предположив, что частицы — скорее процессы, чем объекты. Все эти открытия обусловили необходимость отказа от старой, механистической концепции элементарных строительных кирпичиков, но некоторые физики не готовы сделать это до сих пор. Многовековая традиция объяснять строение сложных структур путем разделения их на более мелкие составляющие настолько укоренилась в западном мышлении, что поиск базовых составляющих материи продолжается до сих пор.

В физике частиц есть и иное направление, исходящее из посылки, что строение мироздания не может сводиться к фундаментальным сущностям — таким как элементарные частицы или поля. По мнению его представителей, природу следует воспринимать во всех ее взаимосвязях, когда ее составные части согласованны друг с другом и с собой. Эта идея возникла в русле теории S-матрицы, а в дальнейшем легла в основу гипотезы бутстрапа. Ее крестный отец и главный проповедник, Джеффри Чу, использовал ее для построения единой натурфилософской системы бутстрапа, а также (в соавторстве с другими физиками) чтобы сформулировать частную теорию частиц на языке S-матрицы. Чу посвятил описанию гипотезы несколько статей[249], и ниже приведено краткое изложение их сути.

Философия бутстрапа отвергла механистическое мировоззрение. Вселенная Ньютона состояла из сотворенных Богом базовых сущностей с фундаментальными свойствами и потому не нуждалась в дальнейшем объяснении и анализе. Эта посылка содержалась во всех естественно-научных теориях, пока гипотеза бутстрапа не заявила, что мир уже нельзя воспринимать как скопление сущностей, не подлежащих дальнейшему изучению. В рамках нового подхода Вселенная рассматривается как паутина взаимосвязанных событий. Ни одно из свойств того или иного ее участка не фундаментально; все они обусловлены свойствами остальных участков сети, общая структура которой определяется согласованностью всех взаимосвязей.

Философия бутстрапа — кульминация системы взглядов, которая в свое время легла в основу квантовой теории, постулировавшей всеобщую взаимосвязанность всех явлений. Позже она развивалась в рамках теории относительности, в терминах вероятностей реакций в теории S-матрицы. Мировосприятие современной физики еще ближе к восточной философии, и сейчас эти два направления вполне согласуются как в общих вопросах философского характера, так и в вопросах строения материи.

Гипотеза бутстрапа не только отрицает существование фундаментальных составляющих материи; она отказывается от представлений о фундаментальных сущностях — законов, уравнений и принципов, — а значит, и от идеи, которая столетиями была основополагающей в естествознании. Представления о фундаментальных законах природы исходили из веры в божественность их творца, которая была очень характерна для иудейско-христианской традиции. Вот что утверждал Фома Аквинский[250].

Существует некий Вечный Закон познания, а именно Причинность, существующая в божественном разуме и управляющая всей Вселенной[251].

Представления о вечном божественном законе серьезно повлияли на западную философию и науку. Декарт писал о «законах, которые Бог вложил в природу», а Ньютон считал высшей целью своей научной работы сбор доказательств существования «законов, предписанных природе Богом». На протяжении 300 лет после Ньютона исследователи видели свою конечную цель в выявлении и описании высших фундаментальных законов природы.

Для современной физики характерен иной подход. Ученые осознали, что все теории, описывающие явления природы, включая «законы», — продукт человеческого разума. Это концептуальная картина нашего мира, а не реальность. Она, как и все научные теории и постулированные в них «законы природы», ограниченна и приблизительна. Все природные явления взаимосвязанны, и для объяснения одного из них нужно понимать сущность всех остальных, что невозможно. Признание науки приблизительным методом познания мира и делает ее столь успешной. Если нас удовлетворяет ограниченное «понимание» природы, мы можем довольствоваться описанием небольшой группы явлений, не обращая внимания на те, которые сейчас не столь важны. Благодаря этому нам удается описать множество явлений в контексте нескольких из них, т. е. достичь понимания отдельных аспектов мироздания без необходимости постигать все. Такова принципиальная особенность научного метода: все модели и теории — только приближения к истинной природе вещей, но величина ошибки при этом слишком мала, чтобы принимать ее во внимание. Например, в физике частиц принято не обращать внимания на силы гравитационного взаимодействия между частицами: они на много порядков слабее, чем другие силы, участвующие в реакциях. Однако рано или поздно гравитационные взаимодействия тоже должны будут учитываться при создании более точных теорий частиц.

Физики занимаются созданием последовательностей частных и приблизительных теорий, каждая из которых точнее предыдущей. Но ни одна из них не может претендовать на роль истины в последней инстанции. Как и сами теории, все постулированные в них «законы природы» не абсолютны и будут со временем заменены более точными формулировками. Неокончательность теорий проявляется в использовании произвольных параметров, «фундаментальных констант»: величин, значения которых не выводятся из соответствующей теории, а «подставляются» в нее после того, как определяются эмпирически. Квантовая теория не может объяснить величину, которой выражается масса электрона, теория поля — величину его электрического заряда, а теория относительности — величину скорости света. В классическом понимании эти величины — фундаментальные константы мироздания, не нуждающиеся в объяснении. В современном же мировосприятии им отводится роль временных значений, отражающих ограниченность современных научных теорий. Согласно философии бутстрапа, со временем все они постепенно получат объяснение — по мере того как их точность и границы будут расширяться. Эту идеальную ситуацию можно только приблизить, но не достичь. В теории всегда будут оставаться необъясненные «фундаментальные» постоянные, а все ее «законы» не будут исходить из требований общей самосогласованности.

Даже идеальная теория будет содержать некоторое число необъяснимых свойств, причем не обязательно в форме численных констант. Пока теория остается научной, она будет требовать принятия без объяснений ряда понятий, составляющих ее научный язык. Развитие положений гипотезы бутстрапа может вывести нас за пределы науки.

В широком смысле идея бутстрапа, несмотря на всю свою красоту и полезность, не является научной… Наука, как мы ее себе представляем, требует использования своего языка, опирающегося на некий не требующий объяснения понятийный фундамент. Поэтому, с семантической точки зрения, попытка объяснения всех понятий вряд ли может быть признана «научной»[252].

Очевидно, последовательный «бутстрап-подход» к рассмотрению явлений природы, при котором все явления определяются как самосогласованные друг с другом, близок к восточному мировоззрению. Неделимая Вселенная, внутри которой все вещи и явления неразрывно связаны, вряд ли была бы возможна, если бы она не имела внутренней согласованности. Это требование, лежащее в основе гипотезы бутстрапа, и принцип единства и взаимосвязанности всего сущего, столь важный для восточных мистических учений, — только два разных аспекта одной идеи. Их связь особенно явно проявляется в даосизме. Даосские мудрецы считали, что все явления в мире — часть космического Пути, или Дао, а законы, которым подчиняется его течение, не заложены в природу божественным законодателем, а изначально присутствуют в ней. Обратимся к «Дао дэ цзин».

Человек следует [законам] земли. Земля следует [законам] неба. Небо следует [законам] Дао, а Дао следует самому себе[253].

Джозеф Нидэм в своем исследовании, посвященном истории китайской науки и цивилизации, подробно рассматривает то обстоятельство, что западные представления о фундаментальных законах природы, созданных божественным творцом, не имеют соответствия в китайской философии. «Согласно китайской философии и мировоззрению, — пишет ученый, — гармоническое сотрудничество всего сущего возникло не по указанию некой высшей инстанции за пределами бытия, а поскольку все они являются составными частями иерархии цельностей, лежащей в основе космического порядка, и все они подчиняются внутренним движущим силам своей природы»[254].

По Нидэму, в китайском языке даже нет слова, соответствующего традиционному западному понятию «закон природы». Ближе всего по смыслу подходит слово ли, значение которого философ-неоконфуцианец Чжу Си объясняет как бесчисленные «веноподобные узоры, существующие в Дао»[255]. Нидэм переводит ли как «принцип организации» и дает такое пояснение.

В своем самом древнем значении оно обозначало внутреннюю структуру вещей, прожилки в яшме, мышечные волокна… Затем оно приобрело общепринятое словарное значение «принцип», сохранив отголоски старого значения «паттерн»… Составной частью его значения является понятие «закон», но закон в особом понимании, которому отдельные части цельностей должны подчиняться уже потому, что они существуют как части этих цельностей… Важнейшее свойство всех частей — то, что они должны точно занимать свое место в соединении с другими частями, составляя целостный организм[256].

Несложно понять, почему такое мировоззрение привело китайских философов к мысли, аналогичной той, которая в современной физике возникла совсем недавно: основа всех законов природы — самосогласованность. Эта идея четко изложена в следующем отрывке из сочинения Чэнь Шуня — близкого ученика Чжу Си, жившего на рубеже XII и XIII вв. н. э. Описание можно применить и к понятию всеобщей согласованности, использующемуся в философии бутстрапа.

Ли — естественный и неизбежный закон поступков и вещей… Выражение «естественный и неизбежный» означает, что (человеческие) поступки и (природные) объекты созданы именно для того, чтобы соответствовать каждый своему месту. Слово «закон» означает, что это соответствие осуществляется без малейшей избыточности и недостаточности… Древние, глубоко постигшие суть вещей и занимавшиеся поисками ли, стремились пролить свет на естественную неизбежность (человеческих) поступков и (природных) объектов, и это просто означает, что предметом их поисков были те конкретные места для всех вещей, которым последние наиболее соответствуют. И ничего больше[257].

Таким образом, согласно восточной философии, как и положениям современной физики, всё существующее в мире связано со всем остальным, и ни одна часть Вселенной не является более фундаментальной сущностью, чем другая. Свойства любой части определяются не общим законом, а свойствами остальных частей. Как физики, так и мистики признают вытекающую из этого невозможность дать исчерпывающее объяснение каждому явлению, но дальше делают разные выводы. Физики, как уже говорилось выше, довольствуются приблизительным пониманием природы. Восточных мистиков такое «относительное» знание не интересует, они стремятся к знанию «абсолютному», которое позволит постичь целостность жизни. Сознавая принципиальную взаимосвязанность отдельных частей Вселенной, они считают, что объяснение чего-либо в итоге сводится к описанию связей этого «чего-то» с остальным миром. Поскольку это невозможно, восточные мистики полагают, что ни одно отдельное явление не может быть объяснено. Это иллюстрирует, например, цитата из Ашвагхоши.

…Все дхармы с изначальных времен лишены свойств выразимости в словах, лишены свойств, делающих возможным их именование, лишены свойств, делающих возможным их осмысление, и в конечном итоге все они равностны, неизменны, лишены различий и неразрушаемы[258].

Поэтому восточные мудрецы, как правило, проявляют интерес не к объяснению вещей, а к непосредственному, интуитивному восприятию их единства. Так поступал Будда, отвечающий на все вопросы о смысле жизни, происхождении мира и сущности нирваны «благородным молчанием». Кажущиеся бессмысленными ответы дзенских наставников на просьбы объяснить что-либо служат той же цели: показать ученику, что каждая вещь представляет собой следствие всего остального мира; «объяснить» природу — значит просто показать ее единство, и по сути объяснять нечего[259]. Когда какой-то монах задал Тодзану, взвешивавшему лен, вопрос: «Что есть Будда?» — тот ответил: «Этот лен весит три фунта». Когда Дзёсю спросили о том, зачем Бодхидхарма приехал в Китай, наставник ответил: «В саду растет дуб»[260].

Одна из основных задач восточного мистицизма — освобождение человеческого разума от слов и объяснений. Как буддисты, так и даосы употребляют выражение «сеть слов», или «сеть понятий», распространяя понятие неразрывной вселенской паутины на человеческое мышление. Пока мы стремимся объяснять, мы связаны узами кармы и становимся заложниками своей сети понятий. Выйти за пределы слов и объяснений — значит разорвать узы кармы и обрести освобождение.

Мировоззрение восточных мистиков и философии бутстрапа в современной физике объединяет не только подчеркнутое внимание к взаимосвязанности и самосогласованности всех явлений, но и отрицание фундаментальных сущностей материи. В единой Вселенной, где все формы текучи и изменчивы, нет места для одной устойчивой фундаментальной сущности. Поэтому в восточной философии практически нет идей о «строительных кирпичиках», из которых состоит материя. Атомистические теории строения материи никогда не развивались в китайской философии. Они встречаются в нескольких индийских философских школах, но в целом считаются второстепенными. В индуизме понятие атома играет важную роль в системе джайнизма (которая не считается ортодоксальной, поскольку ее последователи не признают безоговорочный авторитет Вед). В буддийской философии атомистические теории появлялись в двух школах Хинаяны, но более влиятельная, махаянистская ветвь всегда рассматривала атомы как иллюзорное порождение авидьи (невежества). По словам Ашвагхоши, мы можем разделить плотную материю на атомы. Но атом также делим, и в итоге все формы материи, независимо от размеров, — просто тень деления, а не реальность, не самостоятельные сущности[261].

Основные школы восточной философии сходятся с философией бутстрапа в том, что Вселенная представляет собой взаимосвязанное целое и ни одна из ее частей не является более фундаментальной, чем другие; свойства одной части определяются свойствами всех остальных. Можно сказать, что каждая часть мироздания «содержит» все остальные, и восприятие всеобщей нераздельности мироздания — одна из самых характерных черт мистического восприятия мира. По словам Шри Ауробиндо, ничто по сути не может считаться конечным; всё — в каждом, и каждое — во всём[262].

Подобные представления ярче всего выражены в учении махаянистской школы Аватамсака, которое нередко признается вершиной буддийской философии. Основной источник ее учения — «Аватамсака-сутра». Считается, что ее текст был произнесен Буддой, когда он находился в состоянии глубокой медитации после Пробуждения. Эта большая сутра, до сих пор не переведенная полностью ни на один из европейских языков, подробно описывает мировосприятие, которое свойственно просветленному сознанию, когда незыблемые границы индивидуальности размываются и над нами перестает довлеть ощущение конечности мира[263]. Последняя часть сутры, Гандавьюха, содержит рассказ о молодом паломнике по имени Судхана и дает живое описание его мистического мировоззрения. Судхана видит во Вселенной совершенную сеть взаимоотношений, где все вещи и события взаимодействуют друг с другом так, что каждые из них содержат в себе все остальные. В отрывке из этой сутры, приведенном в пересказе Дайсэцу Судзуки, для передачи мистического опыта Судхана использован образ богато украшенной башни.

Башня широка и просторна, словно само небо. Пол в ней вымощен (бесчисленными) драгоценными камнями всех видов, а внутри Башни находится (великое множество) дворцов, портиков, окон, лестниц, оград и переходов, которые все до одного изготовлены из драгоценных камней семи разновидностей…

Внутри этой Башни, обширной и изысканно украшенной, расположены сотни тысяч… башен, каждая из которых украшена столь же искусно, как и главная Башня, и так же обширна, как небо. Все эти башни, которым нет числа, не стоят на пути друг друга: самостоятельное существование каждой гармонирует с существованием других; ничто не мешает одной башне сливаться с другими — попарно и всем одновременно; здесь мы имеем дело с состоянием полного переплетения и в то же время полной упорядоченности. Молодой паломник Судхана видит себя во всех башнях, а также в каждой из них по отдельности; причем все башни содержатся в одной, и каждая вмещает в себя все остальные[264].

Несомненно, под Башней в этом отрывке подразумевается Вселенная. Полное слияние ее составляющих известно в буддизме Махаяны под названием «взаимопроникновение». Аватамсака не оставляет никаких сомнений в том, что такое взаимопроникновение в высшей степени динамично и имеет место не только в пространстве, но и во времени. Как говорилось выше, для пространства и времени тоже характерно взаимопроникновение.

Ощущение взаимопроникновения в состоянии просветления может рассматриваться как мистический образ абсолютной «бутстрап-реальности», где все явления во Вселенной гармонично связаны друг с другом. Такое состояние сознания уводит нас за пределы интеллектуального мышления, где причинность уже не необходима и ее место занимает непосредственное восприятие взаимозависимости всех вещей и событий. Буддийская концепция взаимопроникновения выходит далеко за пределы любой теории бутстрапа. Но современная физика располагает рядом моделей субатомных частиц, которые построены на гипотезе бутстрапа и обнаруживают поразительное сходство с положениями буддизма Махаяны.

Когда идея бутстрапа формулируется в научном контексте, она оказывается ограниченной и приблизительной. И основная причина в том, что здесь рассматриваются только сильные взаимодействия. Поскольку силы, участвующие в них, в сотни раз превышают силы электромагнитных взаимодействий и на много порядков — силы слабых и гравитационных взаимодействий, мы миримся с этой приблизительностью и она нам не мешает. Научный бутстрап имеет дело только с сильно взаимодействующими частицами, или адронами, поэтому его часто называют «адронным бутстрапом». Эта модель, сформулированная в рамках теории S-матрицы, ставит основной целью рассмотрение всех свойств адронов и их взаимодействий как проявлений требований всеобщей согласованности. Единственные «фундаментальные законы», допускаемые в этой модели, — перечисленные в предыдущей главе общие принципы построения S-матрицы, которые полностью обусловлены нашими методами наблюдения, а значит, представляют собой обязательный контекст всех научных методов. Другие свойства S-матрицы могут быть временно постулированы в качестве «фундаментальных принципов», но в итоговом варианте полной теории они должны будут превратиться в следствия принципа всеобщей согласованности. К числу таких постулатов может относиться, в частности, утверждение о том, что все адроны образуют последовательности, которые могут быть описаны при помощи формализма Редже.

Исходя из теории S-матрицы, гипотеза бутстрапа предполагает, что полная S-матрица — и все свойства адронов — определяется только общими принципами: ведь существует только одна S-матрица, соответствующая всем этим трем принципам. Это предположение подтверждается тем, что физикам никогда не удавалось построить математическую модель, которая одновременно удовлетворяла бы требованиям всех трех принципов. Если принять точку зрения гипотезы бутстрапа, исходящей из того, что согласованная S-матрица должна учитывать все свойства и взаимодействия адронов, причина неудачи физиков в построении частичной S-матрицы становится понятной.

Взаимодействия субатомных частиц настолько сложны, что сейчас невозможно сказать, насколько высока вероятность создания полностью самосогласованной S-матрицы. Но мы можем предвидеть появление частных успешных моделей меньшего масштаба. Каждая из них будет посвящена отдельному разделу физики частиц, что сделает неизбежным использование некоторых необъясняемых параметров, отражающих ограниченность этих моделей. Но эти параметры могут получить объяснение в новых моделях. Постепенно всё больше явлений может получать полное описание при помощи целой мозаики «подходящих» друг другу моделей со всё меньшим числом необъясненных параметров. Получается, слово «бутстрап» относится не к отдельной модели, а ко всей совокупности взаимозависимых моделей, ни одна из которых не имеет более фундаментального значения, чем остальные. По словам Чу: «Физик, способный принимать во внимание несколько различных успешных частных моделей, не отдавая предпочтения ни одной из них, автоматически становится носителем бутстрап-философии — бутстраппером»[265].

Несколько таких частных моделей уже сформулированы. Они доказывают, что программа бутстрапа будет вскоре выполнена. В области адронов главной проблемой теории S-матрицы и гипотезы бутстрапа всегда было объяснение строения кварков. Не так давно бутстрап не позволял объяснить поразительные закономерности в этой области, что было основной причиной недоверия ученых к нему. Большинство физиков предпочитали использовать кварковую модель, которая обеспечивала если не последовательное объяснение, то по крайней мере достоверное описание этих закономерностей. Но в конце 1970-х ситуация резко изменилась. Несколько важных достижений теории S-матрицы привели к заметному прогрессу, позволив прийти к тем же выводам, которые составляют основное содержание кварковой модели, но без необходимости постулировать существование физических кварков (см. послесловие). Среди сторонников теории S-матрицы эти открытия встретили горячую поддержку и взрыв энтузиазма, и сообществу физиков придется кардинально изменить свое отношение к теории бутстрапа.

Взгляд на адроны, характерный для теории бутстрапа, часто описывают двусмысленной фразой: «Каждая частица содержит в себе все остальные». Но отсюда не следует, что каждый адрон действительно содержит все остальные подобные частицы — в классическом, статическом смысле. Адроны скорее «включают», или «затрагивают» друг друга в динамическом, вероятностном понимании, характерном для теории S-матрицы: каждый адрон является потенциальным «связанным состоянием» всевозможных частиц, в результате взаимодействия которых он может образоваться. В этом смысле все адроны — структуры, состоящие из адронов, причем ни один из них не может быть признан более элементарным, чем остальные. Силы притяжения, благодаря которым образуются такие структуры, проявляются в форме обменов частицами, причем частицы, принимающие участие в таких процессах, тоже оказываются адронами. Каждый адрон может выступать в трех разных амплуа: быть составной структурой; входить в состав другого адрона и участвовать в обмене между компонентами структуры, т. е. выступать в качестве силы, связывающей такую структуру. Ключевое понятие в этом описании — «кроссинг». Целостность каждого адрона обеспечивается за счет обмена сил, связанных с его обменами с другими адронами через кросс-канал, причем каждый из последних, в свою очередь, сохраняет целостность благодаря силам, частично порожденным первым, исходным адроном. Каждая частица принимает самое активное участие в создании других, «каждая частица помогает порождать другие частицы, которые, в свою очередь, порождают ее»[266]. Так порождает себя целая группа адронов; она «стягивает» воедино себя (английское слово bootstrap физики часто трактуют как «шнуровка», т. е. стягивание). Таким образом, основное положение теории бутстрапа сводится к тому, что его сложный механизм самодетерминирован, может функционировать только одним определенным образом и никак иначе. И есть лишь один самосогласованный набор адронов: тот, что существует в природе.

В адронном бутстрапе все частицы динамично состоят друг из друга, и отношения между ними характеризуются самосогласованностью. Это позволяет утверждать, что адроны «содержат» друг друга. В махаянистском буддизме очень схожее понятие используется по отношению ко всей Вселенной. Космическая сеть пронизывающих друг друга вещей и событий изображается в «Аватамсака-сутре» в рамках ее сравнения с сетью Индры — огромной сетью из драгоценных камней, нависающей над дворцом бога Индры. Обратимся к тексту сэра Чарльза Элиота.

В небесах Индры, говорят, есть жемчужная сеть, и жемчужины эти расположены таким образом, что, посмотрев на одну из них, узришь в отражении на ее поверхности все остальные. Точно так же любой предмет в этом мире не просто является самим собой, но и оказывается связанным с любым другим предметом и воистину является всем остальным миром. Во всякой пылинке — бесчисленное множество Будд[267].

Сходство этого образа с адронным бутстрапом поразительно. Метафора сети Индры должна быть признана первой бутстрап-моделью, разработанной восточными мудрецами примерно за 2500 лет до возникновения физики частиц. Буддисты настаивают, что взаимопроникновение не может быть осознано при помощи разума и должно переживаться просветленным сознанием в состоянии медитации. Дайсэцу Судзуки утверждает, что Будда (в Гандавьюхе) уже не человек, живущий в мире, который воспринимается в категориях пространства и времени. Его восприятие не подчиняется законам здравого смысла и логики. Будда из Гандавьюхи живет в особом духовном мире, имеющем свои законы[268].

Ситуация в современной физике практически совпадает с описанной выше. Представление о том, что всякая частица содержит в себе все остальные, непостижимо с точки зрения обычного пространства и времени. Оно описывает реальность, которая, подобно действительности Будды, имеет свои законы. В случае адронного бутстрапа это законы теории относительности и квантовой теории, и их суть в том, что силы, удерживающие частицы друг возле друга, сами по себе являются частицами, участвующими в обменах через кросс-каналы. Это положение может быть сформулировано математически, но визуализировать его крайне сложно. Оно представляет собой особую релятивистскую составляющую бутстрапа, а поскольку непосредственное восприятие четырехмерного мира пространства-времени нам недоступно, мы с трудом можем представить себе, что каждая отдельная частица содержит все остальные и одновременно оказывается частью каждой из них. Как ни странно, Махаяна по этому вопросу придерживается точно такого же мнения. По словам Дайсэцу Судзуки, когда нечто противопоставляется всему остальному, оно воспринимается как нечто пронизывающее всё остальное и в то же время содержащее в себе все его части[269].

Представления о том, что каждая частица содержит в себе все остальные, появились не только в восточной, но и в западной мистической философии. Они скрыто присутствуют, в частности, в следующих знаменитых строках английского поэта Уильяма Блейка[270].

В одном мгновенье видеть вечность,

Огромный мир — в зерне песка,

В единой горсти — бесконечность

И небо — в чашечке цветка[271].

В последнем случае мистический подход к восприятию мира приводит к возникновению образа, построенного вполне в духе бутстрапа: если поэт видит целый мир в крупице песка, то современный физик видит его в адроне.

Схожий образ появился и в философии Лейбница, считавшего, что мир состоит из фундаментальных субстанций, которые он называл «монадами» и каждая из которых должна отражать в себе весь мир. Это привело ученого к такому взгляду на материю, который имеет немало общего с учением буддизма Махаяны и адронным бутстрапом[272]. В своей «Монадологии» Лейбниц пишет следующее.

Каждая частица материи должна пониматься как сад, наполненный растениями, или как пруд, полный рыбы. Однако каждая ветвь растения, каждый член тела животного, каждая капля его жидкостей тоже представляет собой точно такой же сад и точно такой же пpyд[273].

Интересно, что сходство этих строк с отрывком из «Аватамсака-сутры», приведенным выше, объясняется прямым влиянием идей буддизма на Лейбница. Джозеф Нидэм утверждал[274], что Лейбниц был хорошо знаком с китайской философией и культурой благодаря переводам, которые он получал от монахов-иезуитов, и мог вдохновляться идеями неоконфуцианства, представленными в сочинениях Чжу Си, с которыми ему удалось ознакомиться. Один из источников учения неоконфуцианства — буддизм Махаяны, особенно школы Аватамсака (кит. Хуаянь). Нидэм, в частности, упоминает в связи с монадами Лейбница притчу о жемчужной сети Индры.

Более тщательное сопоставление представлений Лейбница об «отношениях отражения» между монадами с понятием взаимопроникновения в Махаяне обнаруживает, что эти два понятия сильно отличаются друг от друга, а буддийское понимание материи гораздо ближе по духу к современной физике, чем теория Лейбница. Видимо, основное различие между «Монадологией» и буддийской философией состоит в том, что монады Лейбница — фундаментальные субстанции, рассматривающиеся как окончательные составляющие материи. Лейбниц начинает «Монадологию» так: «Монады, о которых мы будем сейчас говорить, есть не что иное, как простейшие субстанции, входящие в состав сложных объектов; простые, что означает: не имеющие частей… Все эти монады представляют собой истинные атомы природы и, в некотором смысле, элементы всех вещей»[275]. Такой «фундаменталистский» подход противоречит философии бутстрапа и учению Махаяны, которые отрицают существование фундаментальных сущностей или субстанций. Образ мышления Лейбница накладывает отпечаток и на его взгляды на природу сил, воспринимаемых им в качестве законов, заложенных в природу «божественным указанием», и коренным образом отличающихся от самой материи. «Силы и активность, — пишет Лейбниц, — не могут быть только состояниями такой пассивной вещи, как материя»[276]. Это положение тоже противоречит современной физике и восточному мистицизму.

Основное отличие монад от адронного бутстрапа заключается в том, что они не способны взаимодействовать друг с другом: у них «нет окон», как говорит Лейбниц, и поэтому они зеркально отражают друг друга. А в адронном бутстрапе, как и в Махаяне, основной акцент делается на взаимодействие или «взаимопроникновение» всех частиц. Принципы мировоззрения как бутстрапа, так и Махаяны предполагают, что все объекты должны рассматриваться только в «пространственно-временных» категориях, т. е. в качестве событий, взаимопроникновение которых может быть осознано, только если мы признаем, что пространство и время тоже проникают друг в друга.

Бутстрап-теория адронов далека от завершения, и сложности, связанные с ее формулировкой, значительны. Но физики применяют понятие самосогласованности не только для описания сильно взаимодействующих частиц. Такое развитие теории должно повлечь выход за пределы нынешнего контекста S-матрицы, которая и была сформулирована специально для рассмотрения сильных взаимодействий. Необходим более общий, универсальный подход, в рамках которого некоторые понятия, сегодня принимаемые без объяснений, должны будут подвергнуться обработке бутстрапом, или стать «пришнурованными» друг к другу, т. е. производными от всеобщего принципа самосогласованности. Согласно Джеффри Чу, этот процесс переосмысления может затронуть и наши представления о макроскопическом пространстве-времени, а может, даже человеческом сознании.

Доведенная до своего логического завершения, гипотеза бутстрапа предусматривает, что сознание, наряду с остальными аспектами природы, станет необходимой частью универсальной самосогласованности целого[277].

Этот подход также гармонирует со взглядами восточных мистиков, которые всегда рассматривали сознание как неотъемлемую часть Вселенной. По восточным представлениям, люди, как и остальные формы жизни, — части неделимого органического целого. Наличие у них интеллекта подразумевает, что целое тоже обладает интеллектом. Человеческие существа — живые свидетельства космического интеллекта. Через них Вселенная постоянно подтверждает способность рождать формы, с помощью которых она осознаёт себя.

В современной физике вопрос о роли сознания возник в связи с наблюдением атомных явлений. Квантовая теория показала, что они могут восприниматься только как звенья в цепи процессов, конец которой находится внутри сознания наблюдателя. Юджин Вигнер заявляет: «Невозможно последовательно сформулировать законы (квантовой теории), не принимая в расчет сознание»[278]. Практическая формулировка квантовой теории, используемая учеными в их работе, не содержит прямых указаний на роль сознания. Но Вигнер и некоторые другие физики утверждают, что со временем в теории, описывающие строение материи, придется ввести открытое описание функции человеческого сознания.

Такое развитие событий открыло бы широкие перспективы для непосредственного взаимообогащения между восточным мистицизмом и современной физикой. Отправной точкой для любой восточной мистической традиции становится постижение природы собственного сознания и его связей с остальным миром. На протяжении столетий восточные мистики изучали свойства разных состояний сознания, и выводы, к которым они пришли, часто заметно отличаются от западных представлений. Если физики действительно хотят включить природу человеческого сознания в орбиту своих исследований, то знакомство с достижениями восточной философии могло бы обеспечить их новыми воодушевляющими гипотезами.

Расширение сферы применения идей адронного бутстрапа, предусматривающее возможность «пришнуровать» друг к другу пространственно-временной континуум и человеческое сознание, открывает беспрецедентные перспективы для развития человеческого познания, которое может выйти за принятые рамки научного мировосприятия.

Такой шаг в будущем окажет на развитие науки гораздо более сильное воздействие, чем все концепции, входящие в адронный бутстрап; нам придется иметь дело с трудной для понимания концепцией наблюдения и, возможно, с понятием сознания. Наши теперешние трудности с адронным бутстрапом могут стать лишь предвестниками совершенно новой формы интеллектуальной деятельности человека, которая не только окажется за пределами физики, но утратит вообще все признаки «научности»[279].

Куда же ведет нас идея бутстрапа? Точно этого не знает никто, но раздумья о ее судьбе очень захватывающи. Мы можем представить себе сеть будущих теорий, охватывающих всё большее число явлений природы со всё возрастающей точностью, которая будет содержать всё меньше необъясненных понятий и становиться всё более цельной за счет согласованного внутреннего взаимодействия ее частей. Однажды будет достигнута точка, где необъясненным элементом этой сети теорий окажется сам научный контекст. Далее теория не будет более способна выразить результаты словами или рациональными понятиями и, таким образом, выйдет за пределы науки. Вместо бутстрапной теории природы она превратится в бутстрапное видение природы, выходящее за пределы границ мысли и языка и ведущее из науки в мир ачинтьи, мир, недоступный мысли. Знание, содержащееся в таком видении, будет полным, но его невозможно будет выразить словами. Оно станет тем знанием, которое подразумевал Лао-цзы более 2000 лет назад.

Тот, кто знает, не говорит. Тот, кто говорит, не знает[280].

Эпилог

Восточные религиозно-философские системы ставят основной целью достижение непреходящего мистического знания о мире, лежащего за пределами сознания и не поддающегося словесному выражению. Отношение такого типа знания к современной физике — один из его многих аспектов, который, как и все остальные, не может быть адекватно описан словами и доступен только для непосредственного интуитивного восприятия. Я стремился не столько продемонстрировать свой подход к этим проблемам, сколько дать читателю возможность самим испытать мой опыт, который остается для меня постоянным источником энергии и вдохновения. Я считаю, что основные теории и модели современной физики помогают нам воспринимать мир как внутренне согласованный и гармонирующий с представлениями восточных мистиков.

Тем, кому знакомо это ощущение гармонии, не нужно доказывать возможность параллелей между мировоззрениями физиков и мистиков. Интереснее не то, существуют ли эти параллели, а то, почему они существуют и какие выводы следуют из этого.

Люди использовали много путей постижения таинства жизни. Это не только методы физиков и мистиков, но и многие другие: пути поэтов, детей, клоунов, шаманов и т. д. Благодаря этому созданы разные картины мира, как вербальные, так и невербальные, уделяющие преимущественное внимание определенным аспектам мироздания. Все эти пути имеют свое значение и свою ценность в рамках контекста, в котором они были созданы. Но это только описания, или модели действительности, потому они отчасти ограничены. Ни одна из них не дает полную картину окружающего мира.

Механистическое мировоззрение классической физики полезно при описания явлений повседневной жизни. Поэтому оно столь успешно в технике. Но для описания физических явлений субатомного мира оно уже не годится. Механистическому взгляду на мир во всем противоположно мировоззрение мистиков, важнейшая особенность которого может быть выражена словом «органическое»: оно рассматривает все события во Вселенной как неотделимые части неразрывного гармонического целого. Мистическое мировоззрение опирается на медитативные состояния сознания. Описывая мироздание, мистики используют понятия, рожденные в рамках опыта необычных медитативных переживаний, которые в целом не подходят для научного описания макроскопических явлений. Органическое мировосприятие не может помочь ни в создании механизмов, ни в решении технических проблем нашего перенаселенного мира.

Но в повседневной жизни оба этих подхода самоценны и полезны. Один — в области науки и техники, другой — в достижении наполненной и сбалансированной духовной жизни. Но стоит нам выйти за пределы повседневного окружения, как все механистические концепции становятся неприменимыми, и нам приходится заменять их органическими идеями, очень близкими по духу и содержанию к мистическим учениям Востока. Таков опыт современного этапа развития физики, который я исследую в этой книге. В XX в. обнаружилось, что концепции органического мировосприятия, представляющие небольшую ценность для науки и техники в мире человеческих измерений, чрезвычайно полезны на атомном и субатомном уровнях. Такие взгляды представляются более фундаментальными, чем механистические законы классической физики, и могут быть выведены из законов квантовой теории, но не наоборот. Возможно, отчасти и поэтому мы усматриваем сходство в мировоззрении современной физики и восточного мистицизма. И то и другое — порождения глубокого проникновения в суть вещей: в глубины материи в физике и в глубины сознания в мистицизме, — при котором под обманчивой механистической видимостью повседневной жизни проступают черты принципиально иной действительности.

Параллели между концепциями физиков и мистиков становятся еще более очевидными, когда мы вспоминаем о других чертах, роднящих эти две области человеческого знания, несмотря на разницу в подходах. Их методы познания одинаково эмпиричны. Физики получают знания в рамках экспериментов, мистики — при помощи медитаций. И то и другое представляет собой наблюдение, и в обоих случаях оно признается единственным источником знания. Конечно, объекты различны. Взгляд мистика обращен внутрь его самого, он исследует разные уровни сознания, одним из которых является его тело как физическое воплощение разума. Многие восточные традиции уделяют большое внимание овладению определенными телесными ощущениями, видя в них ключ к мистическому восприятию мира. Когда мы здоровы, мы не ощущаем раздельности разных частей тела и воспринимаем его как единое целое; такое осознание рождает ощущение благополучия и счастья. А мистик осознает космос в целом, воспринимая его как продление своей телесной оболочки.

Просветленный Будда (Самьяксамбудда)… в ком все духовные и физические способности доведены до Совершенства, до зрелости, до состояния совершенной гармонии, чье сознание объемлет бесконечность Вселенной. Его нельзя больше отождествлять с рамками его индивидуальной личности, его индивидуальным характером и существованием; о нем по праву говорят, что «нет ничего, чем можно было бы его измерить, нет слов, чтобы описать его»[281].

В отличие от мистика, физик начинает исследование фундаментальной природы вещей с изучения материального мира. Проникая во всё более глубокие слои материи, он убеждается в принципиальном единстве всех вещей и событий. Ученый узнает, что он сам, вместе со своим сознанием, тоже неотъемлемая часть этого единства. И физик, и мистик приходят к одному выводу. Правда, один исходит из явлений внутреннего мира, другой — из явлений мира внешнего. Близость этих двух подходов подтверждается известной индуистской мудростью, которая утверждает, что Брахман, т. е. внешняя реальность, тождественен Атману, т. е. реальности внутренней.

Еще одно сходство между мышлением физика и мистика состоит в том, что они ведут свои наблюдения в мире, недоступном обычному человеческому восприятию. В современной физике это мир атомов и субатомных частиц, в мистицизме — измененные состояния сознания, которые выходят за пределы чувственных ощущений. Мистики часто упоминают о своем восприятии более высоких измерений, при котором впечатления, поступающие из разных центров сознания, сливаются в одно целое. Нечто подобное существует и в современной физике, где язык математических формул, описывающих «пространственно-временную» четырехмерную реальность, объединяет понятия и факты, которые в обычном, трехмерном мире традиционно относятся к различным областям. В обеих областях такая многомерная картина выходит за пределы чувственного восприятия и поэтому не может быть описана обычным языком.

Как мы убедились, пути познания и современного физика, и восточного мистика, которые на первый взгляд представляются не связанными, на деле обнаруживают немало общего. Неудивительно, что в их описаниях мироздания есть удивительные параллели. Как только мы признаем их существование, сразу встает вопрос о том, что это значит. Можно ли утверждать, что современная наука со всеми сложными приборами всего лишь вновь открывает те истины, которые восточным мыслителям известны уже тысячи лет? Должны ли ученые отказаться от научного метода и приступить к занятиям медитацией? Или наука и мистицизм могут оказать друг на друга какое-то влияние, может быть даже в рамках синтеза?

Думаю, на все эти вопросы нужно ответить отрицательно. Наука и мистицизм остаются для меня двумя взаимодополняющими сторонами человеческого разума: рациональной и интуитивной. Современный физик воспринимает мир путем крайней специализации рационального мышления, а мистик — крайней специализации мышления интуитивного. Эти два подхода отличаются друг от друга принципиально, что предопределяет разницу в их взглядах на физический мир. Но для них характерна комплементарность, или дополнительность. Один подход не может быть заменен другим, ни один из них не может быть сведен к другому, но оба они необходимы для более полного понимания мироустройства. Перефразируя древнее китайское изречение, можно сказать, что мистики понимают корни Дао, но не его ветви, а ученые понимают ветви Дао, но не его корни. Наука не нуждается в мистицизме, а мистицизм не нуждается в науке. Людям необходимо и то и другое. Мистическое восприятие позволяет глубоко понять суть вещей, наука необходима в современной жизни. Таким образом, лучшим для нас был бы не их синтез, а динамическое взаимодействие между мистической интуицией и научным анализом.

Пока мы не достигли этой стадии. Сейчас в наших ценностных ориентирах преобладает ян — рациональные, мужественные и агрессивные настроения. Типичный пример ориентации на ян — сами ученые. Хотя на основе теорий физики возникает мировосприятие, которое во многом похоже на мистическое, немногие ученые обращают на это внимание. В мистицизме познание не может быть отделено от образа жизни, в котором оно воплощается. Стать обладателем мистического знания — значит преобразиться. Можно даже говорить, что познание и есть преображение. Научное знание зачастую остается абстрактным и теоретическим. Поэтому большинство современных физиков не делают очевидных выводов, которые вытекают из их теорий и затрагивают философию, культуру и духовную жизнь человечества. Многие остаются сторонниками общественного устройства, основанного на механистическом, фрагментарном мировоззрении, не признавая, что наука требует нового подхода к рассмотрению явлений, основанного на осознании всеобъемлющего единства Вселенной, включая не только явления природы, но и человека. Я уверен, что мировоззрение, складывающееся на основе теорий современной физики, несовместимо с нынешним устройством общества, лишенного той гармоничной взаимосвязанности, которая характерна для природы. Для перехода к динамическому равновесию нужно изменить социально-экономическое устройство общества и произвести культурную революцию. От этого может зависеть выживание нашей цивилизации. Оно зависит от того, сможем ли мы усвоить некоторые принципы восточного мистицизма, воплощенные в понятии инь, научиться воспринимать мир в его целостности и жить с ним в гармонии.

Еще раз к вопросу о новой физике: послесловие ко второму изданию

Со времени первой публикации «Дао физики» в различных областях субатомной физики был достигнут существенный прогресс. Новые открытия не только не опровергли ни одной из выявленных параллелей с восточным мистицизмом, но и укрепили их. Хочу перечислить некоторые наиболее важные достижения в области атомной и субатомной физики до лета 1982 г.

Одна из самых очевидных параллелей с восточным мистицизмом — осознание взаимосвязанности составных частей материи с фундаментальными явлениями, в которых они участвуют, и необходимости рассматривать их не как отдельные сущности, а как неотъемлемые части единого целого. Важность понимания основополагающей «квантовой взаимосвязанности», о которой я подробно рассказывал в главе 10, неоднократно отмечалась Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом в квантовой теории. Но к концу 1970-х это понятие снова привлекло к себе повышенное внимание ученых, осознавших, что взаимосвязанность явлений Вселенной оказалась гораздо теснее, чем предполагалось ранее. Концепция взаимосвязанности не только усиливает сходство взглядов мистиков и физиков, но и позволяет провести интригующие параллели между субатомной физикой, психологией Юнга и даже, возможно, парапсихологией. Эта концепция по-новому оценивает фундаментальную роль вероятностей в квантовой физике.

В классической физике понятие вероятности используется, когда неизвестны детали процесса или реакции. Так, играя в кости, мы могли бы предсказать результат броска, если бы имели информацию обо всех механических условиях, в которых он совершается: материал, из которого изготовлена кость, характер поверхности, на которую она падает, и т. д. Все эти показатели называются локальными переменными: они принадлежат предметам, участвующим в процессе. В субатомной физике локальные переменные представляют собой связи между пространственно удаленными друг от друга событиями, реализующиеся посредством сигналов — частиц или их последовательностей, — которые подчиняются законам пространственного удаления. Например, ни один сигнал не может быть передан быстрее скорости света. Но в 1970-е было обнаружено, что за пределами локальных связей существуют другие, нелокальные, которые устанавливаются мгновенно и не могут быть предсказаны, во всяком случае с помощью точного языка математики.

Некоторые физики рассматривают нелокальные связи как суть квантовой действительности. В квантовой теории не всегда точно указывается причина того или иного явления. Например, переход электрона с одной атомной орбиты на другую или распад субатомной частицы могут происходить спонтанно, без определенной причины. Не всегда мы способны заранее предсказать, когда и как произойдет такое событие; мы способны только оценить его вероятность. Это не значит, что атомные явления протекают произвольно; это значит только то, что они не вызваны локальными причинами. Поведение любой части целого определяется ее нелокальными связями с последним, а поскольку о них мы не имеем точного представления, приходится заменять узкие классические понятия причины и следствия более широкой концепцией статистической причинности. Законы атомной физики имеют природу статистических закономерностей, согласно которым вероятность отдельных атомных явлений определяется общей динамикой системы. В классической физике свойства и поведение целого определяются свойствами и поведением его частей, в физике квантовой всё наоборот: поведение частей определяется целым.

Вероятности используются в классической и квантовой физике практически из одинаковых соображений. В обоих случаях мы имеем дело со «скрытыми» переменными, которые нам неизвестны, и неведение мешает нам делать четкие предсказания. Но между двумя этими областями физики есть и существенная разница. Если в классической физике скрытые параметры являются локальными механизмами, то в квантовой физике они нелокальны. Это мгновенные связи со Вселенной как единым целым. В повседневной, макроскопической действительности нелокальные связи играют незначительную роль. Мы можем говорить о самостоятельных объектах и формулировать законы, описывающие их поведение в понятиях определенностей. Но при переходе в мир более малых измерений нелокальные связи становятся сильнее, определенности уступают место вероятностям, и отделить часть Вселенной от целого становится всё труднее.

Сам Эйнштейн не мог признать существование нелокальных связей и вытекающее из этого факта фундаментальное значение вероятности. Именно этой проблеме был посвящен его вошедший в историю науки спор с Бором в 1920-е, когда Эйнштейн не согласился с тем, как Бор интерпретирует квантовую теорию, при помощи знаменитого афоризма: «Бог не играет в кости»[282]. В результате Эйнштейну пришлось признать, что квантовая теория в трактовке Бора и Гейзенберга последовательна и научна, но он остался убежден в том, что рано или поздно науке удастся найти детерминистское описание всех доселе необъяснимых явлений с помощью локальных скрытых параметров.

Суть различия во взглядах Бора и Эйнштейна состояла в непоколебимой вере последнего во внешнюю реальность, состоящую из независимых, пространственно удаленных друг от друга элементов. Пытаясь доказать непоследовательность интерпретации Бором квантовой теории, Эйнштейн поставил мысленный эксперимент, который получил известность под названием эксперимента Эйнштейна — Подольского — Розена (ЭПР)[283]. 30 лет спустя Джон Белл[284] построил теорему, опирающуюся на этот эксперимент, которая доказывает, что существование локальных скрытых параметров не согласуется с вероятностными предсказаниями квантовой теории[285]. Теорема Белла нанесла сокрушительное поражение Эйнштейну, доказав, что понимание реальности как структуры, которая состоит из отдельных частей, соединенных локальными связями, несовместимо с идеями квантовой теории.

Эксперимент ЭПР неоднократно становился предметом дискуссий и анализа в связи с проблемами интерпретации квантовой теории: это отличный пример, демонстрирующий различия между понятиями классической и квантовой физики[286]. Нам достаточно ограничиться упрощенной версией этого эксперимента, в которой участвуют два вращающихся электрона и которая основана на рассуждениях Дэвида Бома[287]. Чтобы уловить смысл ситуации, необходимо познакомиться с некоторыми свойствами электронного спина, или вращения электрона. Уподобление крутящемуся теннисному мячу не вполне подходит для описания субатомной частицы. Спин частицы представляет собой ее вращение вокруг своей оси, но, как всегда бывает в субатомной физике, это классическое понятие ограничено. В случае с электроном множество характеристик спина сводится к двум значениям: количество вращения остается постоянным, но относительно оси электрон может вращаться в двух направлениях — по часовой стрелке и против нее (или, как говорят физики, «вверх» и «вниз»).

Основное свойство электрона, которое нельзя объяснить при помощи классических понятий, — невозможность точно определить направление оси вращения. Электроны могут существовать в разных точках внутри атома, и они склонны вращаться вокруг той или иной оси. Но стоит нам провести измерения, как мы обнаружим, что электрон вращается вокруг оси в одном из двух направлений. Частица приобретает ось вращения в момент измерения, а до этого момента о ней ничего определенного сказать нельзя; электрон имеет только некоторую тенденцию, или вероятность, вращения вокруг этой оси.

Теперь мы можем по-новому рассмотреть эксперимент ЭПР и теорему Белла. В эксперименте участвуют два электрона, вращающиеся в противоположных направлениях, и их суммарный спин равен 0. Есть несколько экспериментальных методик, которые позволяют привести два электрона в состояние, где направления осей неизвестны, но общий спин двух частиц определенно равен 0. Предположим, какие-то процессы, не воздействующие на спин частиц, вызывают их удаление друг от друга. При их расхождении в противоположных направлениях суммарное значение спина остается равным 0, и, когда расстояние между ними достаточно велико, спин каждой из двух частиц измеряется. Помните, что расстояние между частицами может быть произвольно большим: одна может находиться в Нью-Йорке, другая в Париже; одна — на Земле, а другая — на Луне.

Предположим, после измерения спина частицы вокруг вертикальной оси мы обнаружили, что он имеет направление «вверх». Поскольку суммарный спин частиц равен 0, спин второй частицы должен быть направлен «вниз». В рамках измерения спина частицы 1 мы одновременно косвенно измеряем спин частицы 2, не оказывая на нее никакого воздействия. Парадоксальность эксперимента ЭПР в том, что исследователь волен выбирать направление оси для измерения. Квантовая теория утверждает, что спины частиц будут иметь противоположные значения при любой оси вращения, но до момента измерения эти спины существуют только как тенденции или возможности. Стоит наблюдателю выбрать ось и произвести измерения, как обе частицы получают общую ось вращения. Особенно важно то, что мы можем выбрать ось в последний момент, когда расстояние между электронами уже довольно велико. Когда мы измеряем характеристики частицы 1, частица 2, которая, возможно, находится на удалении в несколько тысяч километров, тоже приобретает значение спина по отношению к выбранной оси измерения. Как частица 2 «узнаёт» о том, какую ось мы выбрали? Это происходит так быстро, что она не может получить такую информацию при помощи обычного сигнала.

В этом суть эксперимента ЭПР, и именно здесь Эйнштейн был не согласен с Бором. По его мнению, поскольку никакой сигнал не способен двигаться в пространстве быстрее скорости света, измерение, произведенное по отношению к одному из электронов, не может в то же мгновение сообщить направление вращению второго, находящегося в тысячах километрах от первой частицы. По мнению Бора, система из двух электронов представляет собой неделимое целое, даже если частицы и разделены большим расстоянием. Мы не можем рассматривать ее в терминах самостоятельных ее частей. Хотя электроны далеко друг от друга в пространстве, они связаны мгновенными нелокальными связями. Это не сигналы в понимании Эйнштейна, они выходят за пределы привычных представлений о передаче информации. Теорема Белла подтверждает справедливость идей Бора и доказывает, что взгляды Эйнштейна на физическую реальность как на структуру, состоящую из самостоятельных элементов, разделенных пространством, не совместимы с закономерностями квантовой теории. Она демонстрирует, что Вселенная обладает фундаментальной взаимосвязанностью, взаимозависимостью и неразделимостью. Вот что говорил за много сотен лет до Белла индийский буддист Нагарджуна.

Вещи черпают свое существование и природу во взаимозависимости и не являются ничем сами по себе.

Современная физика стремится объединить две свои основные теории, квантовую и теорию относительности, в рамках единой всеобъемлющей теории субатомных частиц. Создать ее пока не удалось, но есть частные теории и модели, успешно описывающие определенные стороны субатомной реальности. В субатомной физике есть две разновидности квантово-релятивистских теорий, которые применяются в различных областях. Первая из них — группа квантовых теорий поля (см. главу 14), которые описывают электромагнитные и слабые взаимодействия; ко второй принадлежит теория S-матрицы (см. главу 17), успешно описывающая сильные взаимодействия. Главная проблема, которая до сих пор не решена, — задача объединения теории относительности и квантовой теории в рамках квантовой теории гравитации. Шагом к решению этой проблемы, возможно, станут существующие уже сейчас концепции «супергравитации»[288], но пока удовлетворительных вариантов такой теории предложено не было.

Квантовые теории поля, подробно описанные в главе 14, исходят из концепции квантового поля — фундаментальной сущности, которая может существовать в протяженной форме в виде поля, а в непротяженной — в виде частиц[289]. При этом разные типы частиц связаны с различными полями. Эти теории пришли на смену представлениям о частицах как о фундаментальных объектах и заменили его гораздо более тонкой концепцией квантовых полей. Несмотря на это, они используют понятие фундаментальных сущностей и являются поэтому полуклассическими теориями, которые не могут полностью продемонстрировать квантово-релятивистскую природу субатомной материи[290].

Квантовая электродинамика, первая из квантовых теорий поля, обязана своим успехом тому, что электромагнитные взаимодействия очень слабы и позволяют полнее поддерживать классические различия между веществом и силами взаимодействия[291]. То же можно сказать о теориях поля, описывающих слабые взаимодействия. По сути, сходство между электромагнитными и слабыми взаимодействиями только усиливается благодаря появлению новой разновидности квантовой теории поля, получившей название теорий калибровочной инвариантности. Они позволяют рассматривать оба типа взаимодействий в комплексе. В возникшей на их основе объединенной теории поля, получившей название теории Вайнберга — Салама в честь своих создателей, Стивена Вайнберга и Абдуса Салама, два типа взаимодействий остаются самостоятельными, но объединены математически с помощью калибровочной группы и получают общее наименование «электрослабых» взаимодействий.

Подход, характерный для теорий калибровочной инвариантности, распространился и на сильные взаимодействия благодаря возникновению теории поля под названием квантовая хромодинамика (КХД). Многие физики пытаются добиться ее «великого объединения» с теорией Вайнберга — Салама. Но использование теорий калибровочной инвариантности для описания сильно взаимодействующих частиц рождает немало проблем. Взаимодействия между адронами настолько сильны, что различие между частицами и силами размываются. Поэтому КХД плохо подходит для описания процессов с участием сильно взаимодействующих частиц. Исключение — специфические «явления», так называемые глубокие неэластичные процессы рассеивания, в ходе которых частицы по непонятным причинам ведут себя почти так же, как самостоятельные объекты классической физики. Физикам не удалось распространить сферу применения КХД на явления вне этой узкой области. Надежды на то, что КХД станет теоретической основой для объяснения свойств сильно взаимодействующих частиц, до сих пор не оправдались[292].

КХД — современный математический аппарат кварковой модели (см. главу 16): поля ассоциируются в ней с кварками, а слово «хромо» относится к цветам кварковых полей. Как и все теории калибровочной инвариантности, КХД возникла позже квантовой электродинамики (КЭД). В КЭД электромагнитные взаимодействия рассматриваются как обмен фотонами между заряженными частицами, а в КХД сильные взаимодействия осуществляются путем обмена «глюонами» между разноцветными кварками. Глюоны — не реальные частицы, а одна из разновидностей квантов, которые «приклеивают» кварки друг к другу (английское слово glue, от которого образовано название глюонов, имеет значение «клей», «приклеивать»), что ведет к возникновению мезонов и барионов[293].

В результате открытия большого количества новых частиц в ходе экспериментов по рассеиванию с применением всё более высоких энергий кварковая модель была существенно расширена и уточнена. Каждый из первоначально постулированных кварков, получивших обозначения соответственно u (вверх), d (вниз) и s (странность), должен был существовать в трех разных цветах. Затем ученые постулировали существование и четвертого кварка, получившего аромат charm (прелесть). Впоследствии к модели добавились t и b, обозначающие top и bottom, соответственно «вершина» и «дно» (или более романтически — true и beautiful, т. е. «истинность» и «красота»). Общее число кварков стало равным 18 — шести ароматам, помноженным на три цвета. Неудивительно, что многим физикам такое многообразие фундаментальных «кирпичиков» мироздания не понравилось. Они начали говорить о необходимости подумать о «подлинно элементарных» частицах, из которых и должны состоять кварки…

Несмотря на все это теоретизирование и моделестроительство, экспериментаторы продолжали заниматься поисками свободных кварков, но не обнаружили их. И в этом основная проблема кварковой модели. В теории КХД это получило название «кваркового конфайнмента» (ограничения). Ученые предположили, что по каким-то неизвестным причинам кварки постоянно пребывают в «ограниченном» состоянии внутри адронов и не могут предстать перед нашими глазами. Было разработано несколько моделей, объясняющих явление конфайнмента, но это не привело к появлению более или менее последовательной теории.

Таково нынешнее состояние кварковой модели. Для объяснения всех явлений в мире адронов необходимы по крайней мере 18 кварков и 8 глюонов. Ни один из них не был обнаружен в несвязанном состоянии. Их существование в качестве физических составляющих адронов привело бы к возникновению серьезных теоретических сложностей. Для описания постоянного конфайнмента кварков выдвигалось несколько моделей, но ни одна из них не стала подходящей динамической теорией, в то время как и сама КХД, представляющая собой теоретический каркас кварковой модели, может использоваться только по отношению к очень узкому кругу явлений. Невзирая на все эти проблемы, большинство физиков до сих пор привержено идее «строительных кирпичиков» материи, которая так глубоко укоренилась в западной научной традиции.

Пожалуй, самые впечатляющие события в физике частиц произошли в теории S-матрицы и гипотезы бутстрапа (см. главу 17 и главу 18), которые не признают фундаментальных сущностей, а стремятся истолковывать природу мироздания исключительно через ее самосогласованность. Я считаю гипотезу бутстрапа кульминацией современной научной мысли, и именно в этом своем проявлении современная физика ближе всего к восточной философии — как в смысле понимания общей картины мира, так и во взглядах на строение материи. Но философия бутстрапа — очень сложное явление в физике, и ее поддерживают немногие ученые. Большинство физиков видят в бутстрапе нечто чуждое их традиционному мышлению. Та же ситуация и с теорией S-матрицы. Не только любопытным, но и очень значимым представляется то обстоятельство, что, хотя основные понятия теории S-матрицы используются в физике частиц всеми учеными при анализе результатов экспериментов по рассеиванию и сравнении результатов с предсказаниями их теорий, до сих пор ни одному из выдающихся физиков, которые внесли свой вклад в развитие теории S-матрицы, с 1960-х до начала 1980-х не была присуждена Нобелевская премия.

Основная задача теорий S-матрицы и бутстрапа заключалась в том, чтобы объяснить кварковую структуру субатомных частиц. Теперешнее понимание субатомного мира исключает возможность существования кварков в виде физических частиц, но адроны явно обладают кварковыми симметриями, которые должна объяснить теория сильных взаимодействий. Теории бутстрапа не удалось объяснить эти поразительные закономерности, но в рамках теории S-матрицы был сделан серьезный прорыв, и возникла теория бутстрапа частиц, которая способна объяснить кварковую структуру, не постулируя при этом существования физических кварков. Новая теория бутстрапа дает ответ на несколько вопросов, которые были ранее непонятны ученым[294].

Для понимания сущности нового прорыва необходимо установить значение кварковой структуры в контексте теории S-матрицы. Если в кварковой модели частицы выглядят почти как бильярдные шары, содержащие шары меньшего размера, то теория S-матрицы, использующая целостный и динамический подход, рассматривает частицы как энергетические структуры, возникающие в ходе происходящих во Вселенной процессов. Она рассматривает их как корреляции и взаимосвязи между разными участками неразрывной космической сети. В таком контексте термин «кварковая структура» используется для обозначения того, что перемещения энергии и информации в сети происходят вдоль некоторых четко определенных линий, что порождает двоичность, связанную с адронами, и троичность, связанную с барионами. Это динамический эквивалент утверждения, что адроны состоят из кварков. В теории S-матрицы нет самостоятельных фундаментальных сущностей и «строительных кирпичиков»; здесь мы имеем дело только с потоками энергии, обнаруживающими ряд четких закономерностей.

Вопрос таков: как возникают конкретные кварковые закономерности? Ключевой момент в новой теории бутстрапа — понятие порядка как нового важного аспекта физики частиц. В этом контексте понятие порядка используется так же, как и по отношению к взаимосвязанности субатомных процессов. Есть разные виды взаимосвязи между реакциями частиц, а значит, мы можем определить разные категории упорядоченности. Для их классификации используется язык топологии, хорошо известный математикам, но не применявшийся в физике частиц. Если объединить такое понимание порядка с математическим аппаратом теории S-матрицы, то остается всего несколько категорий упорядоченных соотношений, которые могут совмещаться с хорошо известными свойствами S-матрицы. Как раз эти категории порядка и являются кварковыми структурами, наблюдаемыми в природе. Кварковая структура представляется нам воплощением порядка и необходимым следствием самосогласованности. При этом нет необходимости постулировать существование кварков как физических компонентов адронов.

Появление понятия порядка как нового центрального понятия в физике частиц не только привело к существенному развитию идей теории S-матрицы, но и сильно повлияло на всю систему научных знаний. Сейчас порядок в субатомной физике остается таинственным и не до конца изученным. Но интересно, что, как и три принципа теории S-матрицы, понятие порядка играет очень важную роль в определении научного подхода к анализу явлений и природы и занимает центральное место в определении методов наблюдения. Способность распознать порядок, по-видимому, является существеннейшим аспектом рационального ума. Каждое восприятие паттерна есть в некотором смысле восприятие порядка. Прояснение понятия порядка в науке, где паттерны материи и разума всё чаще считаются взаимными отражениями, обещает открыть потрясающие горизонты познания.

По мнению Джеффри Чу, автора идеи бутстрапа, выполнявшего роль связующей и организующей силы, и философского гуру в теории S-матрицы, применение методики бутстрапа для анализа других явлений, помимо описания адронов, может вызвать необходимость включить человеческое сознание в будущие теории материи. «Такой шаг в будущем, — писал Чу, — окажет на развитие науки гораздо более сильное воздействие, чем все концепции, входящие в адронный бутстрап… Наши нынешние трудности с адронным бутстрапом могут быть предвестником совершенно новой формы человеческой умственной деятельности».

Новые открытия в области теории S-матрицы подвели Чу к мысли о необходимости прямого включения в его концепцию человеческого сознания. Он не единственный из физиков, кто пошел в этом направлении. Среди исследований конца 1970-х — начала 1980-х одним из самых неожиданных стала новая теория Дэвида Бома, который, видимо, пошел дальше всех в изучении соотношения между сознанием и материей в науке. Подход Бома существенно отличается от теории S-матрицы гораздо более общим характером и наступательностью в лучшем смысле. Его можно рассматривать как попытку «пришнуровать» друг к другу пространство-время и фундаментальные понятия квантовой теории для создания последовательной квантово-релятивистской теории материи[295].

Отправной точкой для Бома, как я уже говорил в главе 10, было понятие «неразрывной целостности». Он рассматривает нелокальные связи, проявляющиеся в том числе в эксперименте ЭПР, как важную часть целостности. В данном случае нелокальные связи представляются источником вероятностного характера законов квантовой физики, но Бом решил пойти дальше и исследовать порядок, который, по его мнению, внутренне присущ космической сети взаимодействий на более глубоком уровне — уровне «непроявленности». Он называет такой порядок «импликативным», или «вложенным», и утверждает, что в его рамках взаимоотношения внутри целого не имеют ничего общего с локальностью во времени и пространстве, обнаруживая совершенно новое качество — качество вложенности.

Бом развивает свою концепцию импликативного порядка по аналогии с голограммой, опираясь на способность каждой точки последней содержать в себе всё изображение[296]. Осветив любой участок голограммы, мы увидим изображение целиком, хотя оно будет не таким детальным, как если бы была освещена вся голограмма. По мнению Бома, реальный мир построен аналогично, на тех же общих принципах, так, что каждое целое «вкладывается» в каждую из своих составных частей.

Бом понимает, что сравнение с голограммой не может передать всю суть его концепции и использоваться в качестве научной модели порядка на субатомном уровне. Поэтому для обозначения динамической природы реальности на этом уровне он ввел термин «голодвижение», который используется для обозначения основы всех проявленных сущностей. В понимании Бона, «голодвижение» — динамическое явление, на основе которого образуются все формы материальной Вселенной. Он стремится к рассмотрению порядка, вложенного в «голодвижение», путем описания не структуры объектов, а структуры движения, что позволяет объяснить как принципиальное единство Вселенной, так и ее меняющуюся природу.

По Бому, пространство и время — тоже формы, обусловленные «голодвижением»; они тоже вложены в его порядок. Бом считает, что понимание импликативного порядка не только будет способствовать более глубокому осознанию сущности вероятностей в квантовой физике, но и позволит объяснить базовые свойства релятивистского пространства-времени. Теория импликативного порядка обеспечивает единую основу для теории относительности и квантовой теории.

Бом счел нужным рассматривать сознание как неотъемлемый компонент «голодвижения» и включить его в свою теорию. Он считает, что сознание и материя взаимосвязанны и взаимозависимы, но между ними нет причинной связи. Это вложенные друг в друга проекции более высокой реальности, которая не является ни материей, ни сознанием в чистом виде.

Большинство суждений Бома носит скорее концептуальный характер, хотя он занимается и разработкой математического аппарата, которая должна использовать такие понятия, как матрица, и такие разделы, как топология. И все же между его теорией импликативного порядка и теорией бутстрапа есть занятное сходство. Обе концепции исходят из понимания мира как динамической сети взаимодействий и выдвигают на центральное место понятие порядка, обе используют матрицы как средство описания перемен и преобразований, а топологию — более точного определения категорий порядка. Наконец, оба подхода признают, что сознание может представлять собой неотъемлемый компонент Вселенной, который в будущем, возможно, войдет в теорию, объясняющую все физические явления. Последняя может возникнуть в результате синтеза теорий Бома и Чу, которые представляют собой два самых изобретательных и глубоких в философском отношении подхода к описанию физической действительности.

Будущее новой физики: послесловие к третьему изданию

Толчком к написанию книги «Дао физики» стало врезавшееся мне в память переживание, которое я испытал летом 1969 г. на пляже в Санта-Крусе. Год спустя я уехал из Калифорнии, чтобы продолжить исследовательскую работу в Имперском колледже Лондона. Перед отъездом я создал фотомонтаж: танцующий Шива на фоне следов от столкновения частиц в пузырьковой камере, — попытавшись изобразить мое восприятие образа космического танца, который явился мне в тот летний день. Эта красивая картинка стала для меня символом параллелей между физикой и восточным мистицизмом, который я только начал тогда изучать. И вот в один прекрасный день (поздней осенью 1970 г.), когда я сидел у себя дома неподалеку от Имперского колледжа и разглядывал эту картинку, перед моим взором открылась очень четкая картина. Я четко понял, что параллели между физикой и восточным мистицизмом станут со временем общеизвестной истиной и мне, как никому другому, нужно изучить их и написать о них книгу.

В конце 1975 г. книга «Дао физики» была впервые опубликована. И вот сейчас, пятнадцать лет спустя, я спрашиваю себя: «Действительно ли мое видение оказалось правильным? Действительно ли параллели между современной физикой и восточным мистицизмом стали — или хотя бы становятся — общепризнанной истиной? Справедливы ли мои первоначальные тезисы или их нужно переформулировать? К чему сводятся главные критические замечания по моей концепции и как на них отвечать сегодня?» И наконец: «Каковы мои нынешние взгляды, как они развиваются и в чем я вижу основной потенциал для будущей работы?» В послесловии я постараюсь ответить на эти вопросы максимально честно и четко.

Эффект книги

С момента выхода «Дао физики» пользовалась успехом, который превзошел самые смелые мои ожидания. Когда я ее писал, мои лондонские друзья говорили мне, что продажу 10 тысяч экземпляров можно будет считать большой победой. Но за 15 лет во всем мире продано около миллиона экземпляров. «Дао физики» переведена на полтора десятка языков, планируются новые переводы. Тиражи всех вышедших изданий допечатываются. Книга продолжает пользоваться устойчивым спросом.

Этот ошеломляющий успех серьезно повлиял на мою жизнь. Я много ездил по США, Европе и Азии с лекциями для специалистов и широкой публики. В ходе путешествий я обсуждаю то, что несет нам «новая физика», с людьми из самых разных социальных групп. Это очень помогло мне в расширении культурного и национального контекста моей работы. И теперь я всё больше убеждаюсь в том, что именно широкий контекст моей книги обеспечил ей столь теплый прием. Многие пишут и говорят мне: «Вы сказали то, что я давно чувствовал, но не мог выразить». Чаще всего это не ученые. Но и не мистики. Это обычные люди, и всё же они особенные. Это художники, бабушки, бизнесмены, учителя, фермеры, медсестры. Пожилых людей среди них немного, но самые трогательные письма пришли как раз от тех, кому за 70, за 80, а в двух или трех случаях — за 90!

Чем «Дао физики» так волнует этих людей? Что такого они пережили лично? Я прихожу к выводу, что осознание сходства современной физики с восточным мистицизмом — только часть более широкого явления, процесса фундаментальных изменений в мировоззрении и образе мышления в науке и обществе. Этот процесс набирает силу в Европе и Северной Америке и ведет к глубокой трансформации культуры. Именно эти кардинальные изменения в сознании люди начали осознавать в последние два-три десятилетия, и именно поэтому «Дао физики» вызвала такой резонанс.

Смена парадигм

Во второй своей книге, «Поворотный пункт», я рассматриваю социальные последствия смены парадигм. Моей отправной точкой стал тезис о том, что все большие беды нашего века — угроза ядерной войны, разрушение окружающей среды, беспомощность перед бедностью и голодом в мире — только разные проявления одного большого мирового кризиса, а именно кризиса восприятия мира. Суть его в том, что большинство из нас, прежде всего важнейшие общественные институты, ориентируются на представления и ценности отживающего свой век мировоззрения; на парадигмы, которые несостоятельны перед проблемами перенаселенного и глобально взаимосвязанного мира. И в то же время ученые, находящиеся на передовых рубежах науки, многочисленные социальные движения и альтернативные объединения вырабатывают новое видение действительности, которое станет основой будущей техники, экономических систем и социального устройства.

Система понятий и воззрений, доминировавшая в нашей культуре несколько столетий, уже сдает свои позиции. За это время она сформировала западное общество и существенно повлияла на остальной мир. Эта парадигма включает ряд понятий и ценностей, среди которых взгляд на Вселенную как на механическую систему, составленную из элементарных «строительных кирпичиков»; представление о человеческом теле как о машине; представление о жизни как борьбе за существование; вера в неограниченный материальный прогресс, который должен быть достигнут за счет экономического и технологического развития. И последнее по порядку, но не по значимости, — вера в то, что «естественно» то общество, в котором женщина всегда и во всем подчинена мужчине. Уже стало очевидно, что все эти представления очень ограниченны и нуждаются в коренном пересмотре.

И пересмотр идет. Зарождающаяся система понятий и воззрений может быть описана по-разному. Ее можно назвать всеобъемлющим мировоззрением, т. е. пониманием мира как единого целого, а не набора отдельных частей. Ее можно также назвать экологическим мировоззрением, и я предпочитаю именно этот термин. Слово экологический я использую в гораздо более широком и глубоком смысле, чем обычно. Экологическое понимание мира в этом глубоком смысле подразумевает признание фундаментальной взаимосвязанности всех явлений и включение всех людей и сообществ в цикличные процессы, проходящие в природе. Это глубокое экологическое понимание появляется сейчас не только в научных кругах, но и в других самых разных сферах.

Экологическая парадигма основана на достижениях современной науки, но ее корни уходят глубже, в осознание единства жизни, взаимозависимости всех ее проявлений, циклов ее перемен. Такое «глубокое экологическое понимание» — понимание духовное. Если человеческий дух интерпретируется как состояние сознания, в котором индивидуум ощущает свою связь с космосом, то очевидно, что экологическое осознание — это осознание духовное в самом глубоком смысле. Неудивительно, что новое видение действительности гармонично увязывается с духовными традициями.

Теперь я могу четко определить контекст «Дао физики». Новая физика составляет неотъемлемую часть нового мировоззрения, формирующегося во всех отраслях науки и в обществе. Это мировоззрение экологическое, которое опирается на духовное осознание. Поэтому неудивительно, что новая парадигма в том виде, в котором она возникает в физике и других областях науки, согласуется со многими идеями духовных традиций.

Мои тезисы сохраняют силу и сегодня. Они стали четче, поскольку сформулированы заново и вписаны в более широкий концептуальный контекст. Они подтверждаются достижениями и в других отраслях науки, в частности биологии и психологии, и теперь почва у меня под ногами только укрепилась. Становится всё очевиднее, что мистицизм, или «вечная философия», обеспечивает самую последовательную философскую основу для новых воззрений в науке.

Это признание — еще не общепринятая истина, но оно ширится, и не только в науке, но и за ее пределами. Вслед за «Дао физики» вышло более десятка очень интересных книг о связанности современной науки и мистических традиций. Состоялось несколько больших международных конференций по этой теме с участием известных ученых, в том числе нобелевских лауреатов, а также видных представителей религиозно-мистических учений.

Влияние Гейзенберга и Чу

Теперь я хочу вернуться к новой парадигме в науке и поговорить о ее главных особенностях. Я попытался составить список признаков нового мышления в науке. У меня получилось шесть пунктов. Первые два относятся к нашим взглядам на природу, остальные четыре — к теории познания. Я полагаю, что эти шесть признаков — общие для всех отраслей науки признаки мышления в новой парадигме. Но поскольку это послесловие к книге «Дао физики», то я проиллюстрирую их именно примерами из физики, а также кратко расскажу, как эти признаки проявляются в восточных мистических традициях.

Прежде чем приступить к обсуждению этих критериев, хочу поблагодарить двух выдающихся физиков — Вернера Гейзенберга и Джеффри Чу. Именно они стали для меня источником вдохновения и решительно повлияли на мое научное мышление. Книга Гейзенберга «Физика и философия» — классическое изложение истории и философии квантовой физики — оказала огромное влияние на меня, тогда еще студента. Она оставалась моим спутником на протяжении всех лет учебы и исследовательской работы. И сегодня я вижу, что зерно «Дао физики» заронил именно Гейзенберг. Мне посчастливилось познакомиться с ним в начале 1970-х. У нас было несколько серьезных дискуссий, а когда я закончил книгу, мы вместе прочли ее, глава за главой. Его поддержка помогла мне пережить те трудные годы, когда мне пришлось практически в одиночку разрабатывать и представлять кардинально новую идею.

Джеффри Чу принадлежит к другому поколению великих основателей квантовой физики. Но я не сомневаюсь, что будущие историки науки оценят его вклад в физику ХХ в. столь же высоко. Если Эйнштейн произвел революцию в науке своей теорией относительности, а Бор и Гейзенберг своей интерпретацией квантовой механики внесли в нее столь радикальные изменения, что даже Эйнштейн отказался принять их, то Чу сделал третий революционный шаг. Его теория бутстрапа в физике частиц объединяет квантовую теорию и теорию относительности в новую концепцию, которая знаменует окончательный разрыв со всеми западными представлениями в фундаментальной науке.

Я был очарован теорией Чу и его философией науки с первой нашей встречи с ним, произошедшей еще в 1970-е. С тех пор мы поддерживаем тесные контакты и постоянно обмениваемся идеями. Наши регулярные дискуссии стали для меня постоянным источником вдохновения и окончательно сформировали мое научное мировоззрение.

Новая парадигма в науке

Вернемся к шести признакам нового мышления в науке. Первый касается соотношения части и целого. В классической механистической системе считалось, что в любой сложной системе изменения целого могут быть описаны через свойства его частей. Если вы знаете части, их базовые свойства и механизмы взаимодействия, то можете вывести, по крайней мере в принципе, динамику целого. Поэтому существовало правило: чтобы понять любую сложную систему, ее нужно разделить на части. И сами части могут быть описаны не иначе как путем их дальнейшей фрагментации. Но если эту процедуру продолжать долго, то в какой-то момент вы неизбежно столкнетесь с базовыми «строительными кирпичиками» — элементами, веществами, частицами и т. п., — свойства которых дальше не поддаются объяснению. Из этих «кирпичиков» с их фундаментальными законами взаимодействия вы могли бы построить целое и объяснить его динамику свойствами составляющих. Это началось еще в Древней Греции во времена Демокрита; потом эти представления были закреплены Декартом и Ньютоном. Они считались общепринятыми вплоть до ХХ в.

В новой парадигме соотношение между частью и целым более симметрично. Если свойства частей помогают понять целое, то и сами они могут быть поняты только через динамику целого. Целое первично. Если вы понимаете его динамику, то можете — по крайней мере теоретически — вывести из него свойства и модели взаимодействия всех его частей. Эта перемена произошла в науке, прежде всего в физике, в период становления квантовой теории. Именно тогда ученые, к своему удивлению, обнаружили, что не могут больше использовать понятие части — такой, например, как атом или частица — в классическом значении. Части не могли больше четко определяться. Их свойства менялись в зависимости от контекста.

Постепенно физики начали понимать, что природу на атомном уровне нельзя представить как механическую, составленную из «фундаментальных кирпичиков». Скорее, это сеть отношений, и в этой взаимосвязанной паутине вообще нет частей. Что бы мы ни назвали частью, это будет только паттерн, обладающий некоторой устойчивостью и поэтому попадающий в сферу нашего внимания. Гейзенберг был так впечатлен новым пониманием соотношения между частью и целым, что даже свою автобиографию назвал Der Teilund das Ganze — «Часть и целое».

Осознание единства и взаимосвязи всех вещей и событий и понимание любого сущего как проявления фундаментальной целостности — важнейшая общая черта всех восточных мировоззрений. Мы можем даже сказать, что это сама суть таких учений, да и вообще всех мистических традиций. Всё сущее — взаимозависимые, неразделимые и преходящие паттерны одной высшей реальности.

Второй признак новой системы научных взглядов и воззрений — переход от мышления в категориях структуры к мышлению в категориях процесса. Согласно старой парадигме, существуют фундаментальные структуры, а также силы и механизмы взаимодействия между ними. Из всего этого образуются процессы. В новой парадигме процесс воспринимается как первичная категория, а любая структура, которую мы наблюдаем, есть проявление протекающего в ее основе процесса.

Категория процесса заняла в физике важное место благодаря теории относительности Эйнштейна. Признание того, что масса есть форма энергии, привело к исключению из научного оборота таких понятий, как материальная субстанция и фундаментальная структура. Субатомные частицы не состоят из какого-либо материала: это паттерны энергии. А та связана с активностью, процессами, и это значит, что природа субатомных частиц в основе своей динамична и изменчива. Когда мы наблюдаем частицы, то не видим в них ни субстанции, ни фундаментальной структуры. Мы видим динамические паттерны, беспрерывно превращающиеся друг в друга: нескончаемый танец энергии.

Мышление в категориях процессов — главный атрибут восточных мистических традиций. Большинство их концепций, образов и мифов включают время и изменение в качестве основополагающих элементов. Чем больше мы изучаем тексты индуистов, буддистов и даосов, тем очевиднее становится, что мир они представляют в категориях движения, потока и перемен. И именно образ космического танца Шивы, в котором непрерывно возникают и исчезают все формы сущего, открыл мне глаза на существование параллелей между современной физикой и восточным мистицизмом.

В современной физике представление о Вселенной как о механизме сменилось представлением о взаимосвязанном динамическом целом, части которого сильно зависят друг от друга и должны пониматься как паттерны космических процессов. Чтобы в такой взаимосвязанной паутине отношений выделить объект, мы должны перерезать какие-то из этих связей — и концептуально, и физически с помощью инструментов для наблюдения. И, поступая так, мы изолируем определенные паттерны и интерпретируем их как объекты. Например, если вы хотите идентифицировать электрон, вы можете разными способами и при помощи разной техники наблюдения оборвать его связи с окружающим миром. Соответственно, и электрон может проявить себя как частица, а может — и как волна. Всё зависит от того, как вы организуете наблюдение.

Эту решающую роль наблюдателя в квантовой физике установил Гейзенберг. Он полагал, что мы никогда не можем рассуждать о природе, не говоря одновременно о себе. И это третий признак новой парадигмы в научном мышлении. Я уверен, что он относится ко всем отраслям современной науки, и я хочу обозначить это как переход от объективной науки к науке эписистемной. В старой парадигме описания считались объективными, т. е. независимыми от наблюдателя и процесса познания. В новой же считается, что в описание природных явлений должна входить эпистемология — наука о познании. Пока у ученых нет единого понимания того, что можно считать истинной эпистемологией, но многие уже соглашаются, что она должна будет стать неотъемлемой частью любой научной теории.

Мысль о том, что процесс познания сам по себе является составной частью понимания реальности, хорошо известна каждому, кто изучает мистицизм. Мистического знания нельзя достичь путем отстраненного, объективного наблюдения. Оно предполагает участие наблюдающего и всего его существа. По сути, мистики идут даже дальше Гейзенберга. В квантовой физике наблюдатель и объект наблюдения не могут быть отделены друг от друга, но каждый из них различим. Мистики в состоянии глубокой медитации достигают такого состояния, при котором различие между наблюдателем и наблюдаемым исчезает полностью, субъект и объект растворяются друг в друге.

Четвертый признак новой парадигмы — по-видимому, самый глубокий и трудный для физиков. Он относится к известному с древних времен сравнению познания со строительством. Ученые говорят о фундаментальных законах, о фундаменте знания: оно должно строиться на прочном и надежном основании. Существуют базовые строительные блоки, фундаментальные уравнения, базовые постоянные, фундаментальные принципы. Уподобление знания сооружению, покоящемуся на прочном фундаменте, главенствовало в западной науке и философии тысячи лет.

Между тем фундамент научного знания не всегда такой уж основательный. Его не единожды подновляли, а несколько раз разрушали полностью. Каждая научная революция приводила к тому, что фундамент науки отчасти размывался. Так, Декарт писал о науке своего времени в своем знаменитом «Рассуждении о методе»: «Я пришел к выводу, что на таком зыбком основании не может быть построено что-либо прочное». И тогда же Декарт взялся за создание новой науки на незыблемом основании. Прошло 300 лет, и уже Эйнштейн написал в своей автобиографии: «Тогда возникло ощущение, что почва уходит из-под ног, и нигде не было видно никакой тверди, на которой что-то можно было построить».

Так на протяжении всей истории науки возникало чувство, что фундамент шатается, а то и рушится. Нынешняя смена парадигмы науки тоже вызывает такие ощущения, но теперь, возможно, это происходит в последний раз. И не потому, что больше не будет прогресса или перемен, а потому, что больше не будет фундамента. Мы можем прийти к выводу, что будущей науке не нужно основания, и заменить метафору здания метафорой сети. Подобно тому как мы видим окружающую нас реальность в виде сети отношений, наши описания этой реальности — понятия, модели, теории — образуют взаимосвязанную сеть, отражающую наблюдаемые явления. В ней нет ничего первичного или вторичного, как нет и фундамента.

Новое представление о системе знаний как о сети без фундамента очень неудобно для ученых. Впервые оно было четко сформулировано Джеффри Чу в виде бутстрап-теории частиц. Согласно ей, природа не может быть сведена к фундаментальным сущностям вроде «строительных кирпичиков» материи; она может быть понята только через свою самосогласованность. Вещи существуют в природе только благодаря их постоянному взаимодействию. И вся физика должна исходить из единого требования о том, что все составляющие природы согласованы друг с другом и с собой.

Джеффри Чу и его последователи разработали на основе бутстрап-теории развернутую теорию субатомных частиц и более полную философию природы. Философия бутстрапа отказывается не только от базовых «строительных кирпичиков» материи, но и вообще от фундаментальных сущностей: констант, законов или уравнений. Материальная Вселенная рассматривается как динамическая паутина взаимосвязанных событий. Ни одно свойство любой части этой паутины не фундаментально. Все они вытекают из свойств других частей, а структуру паутины определяет всеобщая согласованность их взаимосвязей.

То, что философия бутстрапа не признает никаких фундаментальных сущностей, делает ее, на мой взгляд, одной из самых глубоких философских систем Запада. Но она так непривычна для нашего традиционного научного мышления, что ее придерживаются немногие физики. А отказ признавать фундаментальные сущности — вполне распространенный подход в восточной философии, особенно в буддизме. По сути, различия между «фундаменталистами» и «бутстрапперами» в физике частиц имеют свою аналогию в контрасте между доминирующими течениями в западной и восточной философии. Сведение природы к ее составляющим восходит к древним грекам, в чьей философии оно утвердилось вместе с дуалистическими взглядами на «материю — дух». Для восточной философии всегда были характерны воззрения на природу как на паутину взаимоотношений при отсутствии фундаментальных сущностей. Самое ясное свое выражение и глубокую проработку эти взгляды получили в махаянистском течении буддизма. Поэтому, когда я писал книгу «Дао физики», я выделил поразительное соответствие между физикой бутстрапа и буддийской философией как один из важнейших пунктов.

Представленные выше четыре признака новой парадигмы в научном мышлении взаимосвязаны. Природа рассматривается как внутренне связанная динамическая сеть отношений, включающая в себя и человека-наблюдателя. Любая часть этой сети — всего лишь более или менее устойчивый паттерн. Соответственно, и природные явления описываются сетью понятий, среди которых ни одно не является более фундаментальным, чем другое.

Эти новые рамки рождают важный вопрос. Если всё связано со всем, как мы можем надеяться что-то понять? Если все природные явления взаимосвязаны, то, чтобы объяснить хотя бы одно из них, мы должны понимать все остальные, что невозможно. Превратить теорию бутстрапа или философию паутины в научную теорию можно, только допустив возможность приблизительного знания. Если нас устраивает приблизительное понимание природы, мы можем описывать так только избранные группы явлений, не обращая внимания на другие, как менее важные. Так несложно объяснить многие явления через некоторые из них. В результате можно понять отдельные аспекты природы приблизительно, не стремясь охватить всё и сразу.

Это очень важно для современной науки. И это мой пятый признак. Картезианская парадигма основывалась на вере в определенность научного знания, о чем однозначно заявлял Декарт. Новая парадигма признает, что все научные понятия и теории ограниченны и приблизительны. Наука не может обеспечить полного и однозначного знания. Ученые не имеют дело с истиной (если под ней понимать точное соответствие между описанием и описываемыми явлениями), они работают с ограниченными и приблизительными описаниями реальности. Самую красивую формулировку этого признака я нашел у Луи Пастера: «Наука продвигается вперед через попытки найти временные ответы на всё более острые вопросы, которые касаются всё более глубокой сущности явлений природы».

Если этот новый подход современной науки сравнить со взглядами мистиков, то здесь мы увидим одно из важнейших различий между ними и учеными. Приблизительное мистиков обычно не интересует. Их цель — знание абсолютное, понимание бытия во всей его полноте. Хорошо осознавая фундаментальную взаимосвязанность всех аспектов Вселенной, они понимают, что объяснить нечто означает показать, как оно связано со всем остальным. Поскольку это невозможно, мистики часто настаивают, что ни одно отдельное явление невозможно объяснить полностью. Поэтому в целом они стремятся не к объяснению, а к прямому, не включающему сознание восприятию единства всего сущего.

Шестой признак скорее выражен не в оценке новой парадигмы, а в призыве. Я уверен, что в условиях угрозы ядерной войны и разрушения нашей естественной среды обитания выживание цивилизации возможно, только если ей удастся радикально изменить методы и систему ценностей, которые лежат в основе современной науки и технологий. В качестве последнего признака, который должен характеризовать новую парадигму, я декларирую переход от доминирования и контроля над природой (включая человека) к философии сотрудничества и ненасилия.

В основе науки и технологий лежит вера в то, что доминировать в них будут мужчины. Я использую слово «мужчина» специально. Этим я хочу подчеркнуть глубокую связь между механистическим мировоззрением в науке с системой ценностей патриархата; ведь стремление контролировать всё и вся — чисто мужская черта. В истории западной науки и философии эта связь наиболее ярко воплощена в личности Фрэнсиса Бэкона[297], который в XVII в. защищал эмпирические подходы в науке страстно и агрессивно. Природу пора «затравить», писал он, «поставить на службу». Природу также необходимо «сделать рабыней», «бросить в темницу» и «под пытками выведать у нее все тайны». Это представление природы в виде женщины, из которой «выбивают» ее секреты с помощью механических орудий, напоминают «охоту на ведьм», распространившуюся в том же XVII в. Бэкон знал, о чем говорил, поскольку был генеральным прокурором при короле Якове I. В его лице мы видим важную и пугающую связь между механистическими подходами в науке и ценностями патриархата, которая оказала огромное влияние на последующее развитие науки и техники.

До XVII в. цель науки состояла в постижении мудрости, осознании естественного порядка вещей и обеспечении жизни человека в гармонии с этим порядком. В веке семнадцатом такой подход к изучению природы (его можно назвать экологическим) сменился на противоположный. После Бэкона целью науки стало достижение знания, которое можно использовать для господства и контроля над природой. Это продолжается и по сей день: наша наука и технический прогресс направлены преимущественно на достижение опасных и пагубных целей, не имеющих ничего общего с защитой Земли.

Нынешние изменения в мировоззрении требуют коренных перемен и в системе ценностей. По сути, речь о полной переориентации наших душевных устремлений: от намерения доминировать и удерживать контроль над природой до подходов, характеризующихся соображениями сотрудничества и ненасилия. Такие новые подходы подлинно экологичны и, что неудивительно, присущи духовным традициям. Прекрасно сказали об этом когда-то древние китайские мудрецы: «Кто следует естественному порядку, тот следует потоку Дао».

Критика в адрес «Дао физики»

Теперь хочу перейти к критике, которую встретила моя книга за минувшие годы. Меня часто спрашивают, как приняли основные идеи мои коллеги-физики. Как и можно было ожидать, сначала большинство из них отнеслись к книге с подозрением. Многих она испугала. Кого-то даже разгневала. Они высказывались в обидных, а иногда и откровенно злобных выражениях и в статьях, и в частных беседах. Так они выдавали собственную неуверенность.

«Дао физики» может восприниматься как угроза, поскольку широко распространены стереотипы непонимания природы мистицизма. В научном сообществе он обычно воспринимается как нечто расплывчатое, туманное, смутное и крайне ненаучное. Увидеть, как твою любимую теорию сравнивают с чем-то неясным, двусмысленным и даже подозрительным, естественно, страшно.

Этот ошибочный взгляд на мистицизм достоин сожаления. Если вы прочтете любой классический текст, связанный с мистическими учениями, то увидите, что глубокие переживания никогда не описываются как смутные и размытые. Они всегда ясны. Типичными выражениями для передачи мистического опыта становятся фразы вроде «и спала с глаз пелена неведения», «исчезли заблуждения», «прояснилось зеркало ума», «чувствуется ясный свет», «ощущается ни с чем не сравнимая полнота пробуждения». Мистическое восприятие выходит за рамки рационального мышления, поэтому ясность в его передаче имеет необычную природу. Но в самом мистическом опыте нет ничего расплывчатого. Термин «просвещение», которым была названа эра новых картезианских подходов в науке в XVII в., в европейских языках означает и «просветление», которое является одним из древнейших и самых употребительных терминов для описания мистического опыта.

К счастью, ошибочное понимание мистицизма как чего-то неясного и туманного уходит в небытие. Восточная философия вызывает интерес у всё большего числа людей, а медитация перестает быть предметом насмешек или подозрений, и научное сообщество тоже более серьезно смотрит на восточный мистицизм.

Теперь обобщу самые распространенные критические замечания в адрес «Дао физики», с которыми мне приходилось встречаться на протяжении последних 15 лет. Но прежде всего я с удовлетворением констатирую, что ни один из моих коллег-ученых не нашел ни одной ошибки в моем изложении представлений и концепций современной физики. Некоторые были не согласны с акцентами в оценках текущих событий в науке, но фактических ошибок, насколько мне известно, не отмечал никто. Так что с этой стороны книга проявила себя хорошо.

Есть два серьезных замечания в адрес моей концепции, которые я слышу чаще, чем другие. Первое основано на том, что завтрашние открытия могут сделать несостоятельными сегодняшние факты. Как же можно, спрашивают критики, сравнивать нечто столь преходящее, как современные физические модели, с мистическим опытом, который считается вневременным и вечным? Не означает ли это, что истины мистицизма тоже могут либо устоять, либо пасть с появлением новых теорий физики?

Аргумент звучит серьезно, но основан на непонимании природы научного исследования. Критики правы в том, что в науке нет абсолютной истины. Всё, что говорят нам ученые, излагается в ограниченных и приблизительных описаниях, и именно они улучшаются в новых достижениях науки. Но при этом наше знание не изменяется произвольно. Каждая новая теория вполне четко соотносится с предыдущей, хотя в ходе научной революции это может долго оставаться неочевидным. Новая теория не делает предыдущую несостоятельной, она только снижает приблизительность знания. Например, квантовая механика не показала, что механика Ньютона ошибочна. Она показала лишь, что ньютоновская физика ограничена.

Необходимо подчеркнуть: когда теория проникает в новую область знания, уменьшая приблизительность нашего постижения действительности, не все концепции старой теории отбрасываются. И именно те представления в наших современных теориях, которые не будут отброшены, лучше всего соответствуют идеям мистических традиций.

Я могу сказать это даже о ньютоновской физике. Одно из главных, а может, самое главное и, несомненно, самое знаменитое открытие Ньютона состоит в том, что в мире царит универсальный порядок. Легенда гласит, что во время внезапной вспышки озарения — когда с дерева на него упало яблоко — Ньютон осознал, что яблоко притягивает к Земле та же сила, которая притягивает планеты к Солнцу. Это стало началом ньютоновской теории гравитации. И ее центральную идею — о том, что повсюду во Вселенной царит единообразный порядок, — не опровергла ни квантовая механика, ни теория относительности. Наоборот, новые теории только подтвердили и даже укрепили ее.

Я полагаю, что так же два основополагающих положения современной физики — о существовании фундаментального единства и взаимосвязанности во Вселенной, а также о внутренней динамической природе всех явлений природы — не будут опровергнуты никакими исследованиями. Они могут быть переформулированы, а многие концепции, которых мы придерживаемся сегодня, завтра сменятся другими. Но замена будет происходить последовательно и упорядоченно, и я не сомневаюсь, что основные параллели, которые я использую для сравнения физики с мистическими традициями, будут усилены — но не отброшены. Эта моя уверенность уже сейчас находит свое подтверждение, и не только в новых открытиях в физике, но и в последних достижениях в биологии и психологии.

Второе критическое замечание, которое я постоянно слышу, сводится к тому, что физики и мистики толкуют о двух разных мирах. Первые работают с квантовой реальностью, которая не имеет почти ничего общего с повседневными явлениями, а вторые — как раз с теми макроскопическими явлениями и объектами обычного мира, которые практически никак не соотносятся с миром квантовым.

Во-первых, необходимо четко осознавать, что квантовая реальность связана с макроскопическим миром. Например, одно из важнейших физических явлений, наблюдаемых в этом мире, — твердость вещества — прямое следствие определенных квантовых эффектов. Поэтому второй критический аргумент следует перефразировать и сказать, что мистики не работают с квантовой реальностью явно. А вот физики делают именно это.

Что же касается разговоров о двух различных мирах, то я считаю, что существует только один мир — этот пугающий и таинственный мир, как называет его Карлос Кастанеда. Но эта единственная реальность имеет множество аспектов, размеров и уровней. И физики, и мистики взаимодействуют с разными аспектами реальности. Первые исследуют уровни материи, вторые — сознания. Общее в их деятельности то, что эти уровни лежат за пределами обычного чувственного восприятия. А Гейзенберг учил: если необычно восприятие, то необычна и воспринимаемая действительность.

И вот перед нами физики, исследующие материю с помощью сложных приборов; и мистики, изучающие сознание с помощью сложных методов медитации. И те и другие достигают невероятных уровней восприятия, но модели и принципы, возникающие на этих уровнях, удивительно схожи! Связь между микроскопическими паттернами, как ее видят физики, отражает такую же связь между макроскопическими паттернами, как ее воспринимают мистики. И только когда мы изолируем эти паттерны в нашем обычном восприятии, мы можем идентифицировать их как отдельные объекты.

И еще одно критическое замечание, с которым я сталкивался не раз. Мои критики согласны с тем, что и физики, и мистики обращаются к разным уровням реальности. Но они утверждают, что уровень мистиков является более высоким и духовным и включает более низкий уровень физических явлений, а физический уровень не включает в себя духовную реальность.

Здесь начну с того, что ставить один уровень выше или ниже другого — значит мыслить в рамках старой парадигмы, т. е. образами материального здания, а не сети явлений. Впрочем, я согласен, что физики мало могут сказать о других уровнях или размерностях реальности: о жизни, душе, сознании, духе и т. д. Физикам нечего сказать, но науке — есть.

Я пришел к убеждению, что новая научная парадигма, которую я определяю этими шестью признаками, нашла великолепное выражение в теории живых, самоорганизующихся систем, которая выросла из кибернетики за несколько последних десятилетий. Ее основные творцы — Илья Пригожин, Грегори Бейтсон, Умберто Матурана и Франциско Варела. Она применима к отдельным живым организмам, а также социальным и экологическим системам и нацелена на создание единой концепции жизни, разума, материи и эволюции. Этот подход подтверждает уже известные параллели между физикой и мистицизмом и добавляет к ним новые, выходящие за пределы собственно физики. Это понятия свободы воли, концепции жизни и смерти, природы разума и т. д. Между ними существует глубокая гармония, что проявляется в теории самоорганизующихся систем и соответствующих концепциях мистических учений.

Последние достижения физики и будущие возможности

Пора рассмотреть нынешнее состояние и будущие возможности формулировки новой научной парадигмы. После того как я написал «Дао физики», произошли серьезные изменения в моем понимании роли этой науки. Когда я приступил к изучению процесса смены парадигм в других областях науки и понял, что все они опираются на механистическое мировоззрение ньютоновской физики, я понял, что именно новая физика станет идеальной моделью для разработки новых подходов и понятий в других сферах. Но одновременно с этим я осознал: это подразумевает, что уровень физики в некотором смысле более фундаментален, чем другие. Сегодня я вижу новую физику, особенно теорию бутстрапа, как специальный случай системного подхода к неживым системам. Хотя смена парадигмы в физике представляет особый интерес, сама эта наука уже утратила роль модели для других отраслей.

Я вижу будущую разработку идей, представленных в «Дао физики», в исследованиях параллелей не столько между мистицизмом и физикой, сколько между мистицизмом и другими науками. Фактически это уже происходит, и я хотел бы упомянуть некоторые из таких работ. В части параллелей между мистицизмом и нейрофизиологией стоит отметить работы Франсиско Варела, одного из основателей теории самоорганизующихся систем. Варела совместно с Эваном Томсоном создали книгу о вкладе, который буддийское учение о разуме может внести в науку о человеческом мышлении[298]. На сегодняшний день лучшим изложением идей Варела является книга «Древо познания», написанная им в соавторстве с Умберто Матурана[299].

Есть много работ, посвященных духовным аспектам психологии и психотерапии. Они составляют уже целое направление — трансперсональную психологию. На эту тему написаны книги Станислава Грофа, Кена Уилбера, Френсиса Вогана и многих других авторов. Есть среди них и такие, которые были созданы еще до «Дао физики». Обратную точку отсчета можно довести до Карла Юнга.

В социальных науках духовное измерение появилось с очерком Э. Ф. Шумахера «Буддийская экономика»[300], который был опубликован в конце 1960-х и с тех пор изучался многими группами и сообществами, а предложенные Шумахером положения использовались как в теоретических изысканиях, так и на практике. Тесно связанной с этим вектором развития социальных наук стало политическое движение, ориентированное на защиту экологии и известное как «движение зеленых». Я рассматриваю его как политическое проявление смены общественной культурной составляющей в новой парадигме. Духовное измерение этого политического движения обсуждает Шарлин Спретнак в своей книге «Духовное измерение в политике зеленых»[301].

Наконец, я хочу сказать несколько слов и о моем видении восточного мистицизма, которое тоже несколько изменилось за последние 15 лет. Прежде всего мне всегда казалось очевидным, и я писал об этом в «Дао физики», что те параллели, которые я провожу между физикой и восточным мистицизмом, вполне могут быть перенесены и на мистицизм западный. В моей следующей книге, «Принадлежность ко Вселенной», в соавторстве с Дэвидом Стейндл-Растом, обсуждаются некоторые из этих параллелей[302]. Более того, я уже не считаю, что Запад может принять восточные духовные традиции, не изменив их применительно к нашей культуре. Моя уверенность в этом укрепилась после встреч со многими восточными духовными наставниками, которые оказались не в состоянии понять некоторые важнейшие черты новой парадигмы, появляющейся сейчас на Западе.

Но я считаю, что и наши духовные традиции должны серьезно измениться, чтобы гармонировать с ценностями новой системы воззрений. Духовность, соответствующая новой реальности, которую я описал в этой книге, должна быть экологической, т. е. обращенной к Земле, и выйти за рамки патриархата. Такого рода новая духовность уже формируется многими группами и движениями — не только клерикальными, но и светскими. В качестве примера можно привести деятельность Меттью Фокса и его коллег из Колледжа святых имен в Окленде. Они развивают духовность, основой которой является творчество.

Таковы лишь некоторые события в текущем процессе становления новой парадигмы. Мой личный вклад за последние 15 лет — первая попытка комплексного представления новой парадигмы и ее возможных социальных последствий в книге «Поворотный пункт». Этот комплексный подход получил развитие в сотрудничестве группы выдающихся ученых в Институте Элмвуда, своеобразном «мозговом центре», занятом экологическими проблемами, который я создал вместе с ними.

Я познакомился с удивительными людьми, которым многим обязан. Когда более 20 лет назад я решил написать книгу «Дао физики», я выбрал путь, сопряженный с серьезным профессиональным, эмоциональным и материальным риском. Тогда я был одинок. Так же одиноки зачастую оказывались мои друзья и коллеги, которые решались на подобные шаги в своей области. Сегодня мы гораздо увереннее и сильнее. Мы встроены в многочисленные альтернативные социальные объединения и сети, которые составляют то, что я называю «восходящей культурой», и которые порождают множество движений, представляющих разные стороны одного и того же видения нашей реальности. Постепенно всё это сливается в мощную силу социального преображения нашего общества.

Благодарности

Автор и издательство благодарят за разрешение воспроизвести оригинальные иллюстрации в книге.

Рис. 7, 33, 41, 42, 46, 64 — Лабораторию им. Лоуренса Университета Беркли

Рис. 10 — из книги Physics in the Twentieth Century by Victor Weisskopf с разрешения издательства M.I.T. Press, Кембридж, Массачусетс © 1972 Massachusetts Institute of Technology

Рис. 18 — Nordisk Pressefoto, Копенгаген

Рис. 29 — Музей восточного искусства Гульбенкяна

Об авторе

Фритьоф Капра получил степень доктора наук (PhD) по теоретической физике в Венском университете. Занимался исследованиями в области физики высоких энергий в нескольких европейских и американских университетах. Много писал и выступал с лекциями о философском измерении достижений современной науки. Автор книг «Поворотный пункт» и «Уроки мудрости».

Его книга «Паутина жизни» переведена на восемь языков. Сейчас Капра — директор Центра экологической грамотности в Беркли. Живет в Беркли с женой и дочерью.

Книги Фритьофа Капры:

«Поворотный пункт»

«Зеленая политика» (в соавторстве с Шарлин Спретнак)

«Уроки мудрости»

Максимально полезные книги

Если у вас есть замечания и комментарии к содержанию, переводу, редактуре и корректуре, то просим написать на be_better@m-i-f.ru, вы поможете нам исправить недочеты и стать лучше.

Наши электронные книги

Дарите электронные книги

Заходите в гости:

mann-ivanov-ferber.ru

blog.mann-ivanov-ferber.ru

facebook.com/mifbooks

vk.com/mifbooks

twitter.com/mifbooks

instagram.com/mifbooks

youtube.com/user/mifbookstv

Дерево знаний

Предложите нам книгу

Ищем правильных коллег

Для корпоративных клиентов:

Полезные книги в подарок

Корпоративная библиотека

Книги ищут поддержку

Над книгой работали

Главный редактор Артем Степанов

Ответственный редактор Наталья Шульпина

Литературный редактор Ольга Свитова

Арт-директор Алексей Богомолов

Дизайнер Наталья Байдужа

Верстка Вадим Мартыновский

Корректоры Наталья Витько, Наталья Сидоренко

ООО «Манн, Иванов и Фербер»

mann-ivanov-ferber.ru

Электронная версия книги подготовлена компанией Webkniga.ru, 2017

Примечания

1

Вернер Гейзенберг (1901–1976) — немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932). Заложил основы матричной механики и сформулировал соотношение неопределенностей. Активно участвовал в развитии квантовой электродинамики и квантовой теории поля, в последние десятилетия жизни пытался создать единую теорию поля. Прим. перев.

2

Карлос Кастанеда (1925–1998) — американский писатель и антрополог, этнограф, мыслитель-эзотерик и мистик, автор 12 томов книг-бестселлеров, посвященных изложению шаманского учения индейца из племени яки дона Хуана. Прим. перев.

3

Oppenheimer J. R. Science and the Common Understanding. London: Oxford University Press, 1954. Pp. 8–9.

4

Бор Н. Атомная физика и человеческое познание. М.: Изд-во иностранной литературы, 1961.

5

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

6

Ашвагхоша. Трактат о пробуждении веры в Махаяну. СПб.: Фо Гуан — Изд. Буковского, 1997.

7

Брихадараньяка-упанишада. М.: Наука, НИЦ «Ладомир», 1991.

8

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

9

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

10

Альфред Корзыбский (Коржибски; 1879–1950) — польско-американский ученый, основатель дисциплины под названием «Общая семантика» и Института общей семантики (1938). Прим. ред.

11

Катха-Упанишада / http://scriptures.ru/katha.htm.

12

Катха-Упанишада / http://scriptures.ru/katha.htm.

13

«Дао дэ цзин» — основополагающий источник учения и один из выдающихся памятников китайской мысли, оказавший большое влияние на культуру Китая и всего мира. Прим. перев.

14

Цит. по: Needham J. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. II. P. 85.

15

Джемс У. Многообразие религиозного опыта [Фрагменты]. М.: Канон+, 1998.

16

Рассел Б. История западной философии и ее связи с политическими и социальными условиями от Античности до наших дней. Новосибирск: Сибирское университетское издательство, 2001.

17

Дайсэцу Судзуки (1870–1966) — известный японский буддолог, философ, психолог, один из ведущих популяризаторов дзен-буддизма. Профессор философии Университета Отани в Киото. Член Японской академии наук и Теософского общества Адьяр. Прим. перев.

18

Судзуки Д. Т. Основные принципы буддизма махаяны. СПб.: Наука, 2002.

19

Джозеф Нидэм (1900–1995) — британский ученый-биохимик и эмбриолог, синолог, известный исследованиями традиционной китайской цивилизации и её науки. Профессор и почетный член множества университетов мира, почетный советник ЮНЕСКО, иностранный член Академии наук Китая. Прим. перев.

20

Needham J., Судзуки Д. Т. Основные принципы буддизма махаяны. СПб.: Наука, 2002, vol. II, p. 33.

21

Миура И., Сасаки Р. Ф. Коаны дзен. СПб.: Наука, 2006.

22

Судзуки Д. Т. Основные принципы буддизма махаяны. СПб.: Наука, 2002.

23

Кастанеда К. Отдельная реальность. М.: София, 2006.

24

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

25

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972, глава 48.

26

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

27

Kapleau P. Three Pillars of Zen. Boston: Beacon Press, 1967. Pp. 53–54.

28

Ананда Кентиш Кумарасвами (1877–1947) — английский эзотерик, метафизик, специалист по индийской философии и искусству. Один из основателей, наряду с Рене Геноном (1886–1951) и Фритьофом Шуоном (1907–1998), направления традиционализма в современной мысли. Прим. перев.

29

Кумарасвами А., Нобель М. Мифы буддизма и индуизма. М.: Центрполиграф, 2010.

30

Уотс А. У. Путь дзен. Истоки, принципы, практика. М.: София, 2015.

31

Уотс А. У. Путь дзен. Истоки, принципы, практика. М.: София, 2015.

32

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

33

Suzuki D. T. On Indian Mahayana Buddhism / E. Conze, ed. New York: Harper & Row, 1968. P. 239.

34

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

35

Кальпа — единица измерения времени в индуизме, равная 4,32 млрд лет. Прим. перев.

36

См. Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.

37

Коан (ко: ан, японская калька кит. , гунъань) — короткое повествование, вопрос, диалог, обычно не имеющие логической подоплеки, зачастую содержащие алогизмы и парадоксы, доступные скорее интуитивному пониманию. Коан — явление, специфическое для дзен-буддизма (особенно для школы Риндзай). Прим. перев.

38

Kapleau P. Three Pillars of Zen. Boston: Beacon Press, 1967. P. 135.

39

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

40

Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.

41

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

42

Schilpp P. A., ed. Albert Einstein: Philosopher-Scientist. Evanston, Illinois: The Library of Living Philosophers, 1949. P. 45.

43

Шри Ауробиндо (1872–1950) — индийский философ, поэт, революционер и организатор национально-освободительного движения Индии, йогин, гуру и основоположник интегральной йоги. Прим. перев.

44

Бор Н. Теория атома и принципы описания природы // Бор Н. Избранные научные труды в 2 т. Т. 2. М.: Наука, 1971.

45

Ауробиндо Ш. Основы йоги. Пенза: Алмазное сердце, 2007.

46

Цит. по: Capek M. The Philosophical Impact of Contemporary Physics. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand, 1961. P. 7.

47

Capek M. The Philosophical Impact of Contemporary Physics. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand, 1961. с. 36.

48

M. P. Crosland, ed. The Science of Matter. Harmondsworth: History of Science Readings, Penguin Books, 1971. P. 76.

49

Цит. по: Capek, с. 122.

50

Цит. по: Jeans J. The Growth of Physical Science. London: Cambridge University Press, 1951. P. 237.

51

На момент написания книги (1974 г.; второе издание — 1982 г.). Теперь эта теория получила множество подтверждений, последним из которых было обнаружение в 2016 г. гравитационных волн. Прим. науч. ред.

52

Макс фон Лауэ (1879–1960) — немецкий физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1914 г.) за открытие дифракции рентгеновских лучей на кристаллах; Эрнест Резерфорд (1871–1937) — британский физик, лауреат Нобелевской премии по химии (1908 г.), «отец ядерной физики». Прим. ред.

53

Здесь используется допущение: в строгом смысле нельзя говорить о скорости вращения электрона вокруг ядра, как и о самом таком вращении. Прим. науч. ред.

54

Вращение электрона не следует понимать в классическом механистическом смысле: оно определяется формой электронной волны в понятиях вероятности существования частицы в определенных точках орбиты.

55

Tables of Particle Properties / Particle Data Group // Physics Letters. 1974. Vol. 50 B. № 1.

56

На сегодняшний день известно более 350 таких частиц. Прим. науч. ред.

57

Мундака упанишада // Упанишады в 3 книгах. М.: Наука, Ладомир, 1991.

58

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

59

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

60

Майтри упанишада // Упанишады в 3 книгах. М.: Наука, Ладомир, 1991.

61

Брихадараньяка-упанишада. М.: Наука, НИЦ «Ладомир», 1991.

62

Чхандогья-упанишада. М.: Наука, 1992.

63

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

64

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

65

Брихадараньяка-упанишада. М.: Наука, НИЦ «Ладомир», 1991.

66

Дерево Бодхи в буддизме — легендарное дерево в роще Урувелла, медитируя под которым Гаутама достиг просветления и стал Буддой. Возможно, в этом предании упоминается реальное дерево вида Ficus religiosa (фикус священный). Прим. перев.

67

Дхаммапада / Пер. с пали, введ. и комм. В. Н. Топорова; отв. ред. Ю. Н. Рерих. М.: Изд-во восточной литературы, 1960.

68

Палийский канон. Дигха Никая / Пер. А. Я. Сырникова. 1974 // http://dhamma.ru/canon/dn/digha.htm.

69

Suzuki D. T. On Indian Mahayana Buddhism / Edward Conze, ed. New York: Harper & Row, 1966. P. 122.

70

Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.

71

Чжуан-цзы, также Чжуан Чжоу — китайский философ предположительно IV в. до н. э., эпохи Сражающихся царств, входящий в число ученых Ста Школ. Согласно биографии, Чжуан-цзы жил в 369–286 гг. до н. э. Прим. перев.

72

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

73

J. Needham. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. II. Р. 35.

74

Фэн Ю-Лань (1895–1990) — китайский философ, историк китайской философии. В 1918 г. закончил Пекинский университет, далее учился в США (Колумбийский университет), где в 1924 г. получил докторскую степень. По возвращении в Китай занимался преподаванием, в том числе в Пекинском университете. В своих работах пытался соединить традицию китайской мысли (конфуцианство, даосизм, буддизм) с западной философией. Прим. перев.

75

Фэн Ю-Лань. Краткая история китайской философии. М.: Евразия, 1998.

76

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

77

Цит. по Needham, vol. II, p. 51.

78

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

79

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

80

Ванг Чунг, 80 г. н. э. // Needham, vol. IV, p. 7.

81

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

82

Куэй Ку Цзы, IV в. до н. э. // Needham, vol. IV, p. 6.

83

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

84

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

85

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

86

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

87

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

88

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

89

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

90

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

91

Не совсем корректное утверждение. Вспомним диалектику — единство и борьбу противоположностей. Прим. науч. ред.

92

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

93

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

94

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

95

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

96

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

97

Kirk G. S. Heraclitus — The Cosmic fragments. London: Cambridge University Press, 1970. P. 307.

98

Kirk G. S. Heraclitus — The Cosmic fragments. London: Cambridge University Press, 1970, с. 105, 184.

99

Kirk G. S. Heraclitus — The Cosmic fragments. London: Cambridge University Press, 1970, с. 149.

100

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972

101

Цит. по: Needham J. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. II. Р. 88.

102

Needham J. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. II, с. 68–69.

103

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

104

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

105

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

106

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

107

Уотс А. У. Путь дзен. Истоки, принципы, практика. М.: София, 2015.

108

См.: Reps P. Zen Flesh, Zen Bones. New York: Anchor Books, 1957. P. 96.

109

Тянь-хоу Мацзу — покровительница мореходов в поздней китайской мифологии, восседающая на волнах, облаках или троне. Культ ее возник в X–XI вв. н. э. в провинции Фуцзянь. Прим. ред.

110

См.: Suzuki D. T. Zen and Japanese Culture. New York: Bollingen Series, 1959. P. 16.

111

См.: Kapleau P. Three Pillars of Zen. Boston: Beacon Press, 1967. P. 49.

112

Цит. по: Уотс, Путь дзен.

113

Издана на русском языке: Херригель О. Дзен в искусстве стрельбы из лука. СПб.: Амфора, 2005.

114

Ашвагхоша. Трактат о пробуждении веры в Махаяну. СПб.: Фо Гуан — Изд. Буковского, 1997.

115

Ашвагхоша. Трактат о пробуждении веры в Махаяну. СПб.: Фо Гуан — Изд. Буковского, 1997.

116

Я постарался выбросить всю математику и максимально упростить анализ, но рассуждения могут показаться слишком сухими и техническими. Возможно, к этому лучше подходить как к «йогическому» упражнению, которое, как многие упражнения, использующиеся восточными традициями, не похоже на развлечение, но приводит к глубокому блистательному прозрению.

117

Stapp H. P. 5-Matrix Interpretation of Quantum Theory // Physical Review. 1971. March 15. Vol. 3. Pp. 1303–1320.

118

Другие аспекты квантовой теории будут рассмотрены в следующих главах книги.

119

Stapp H. P. 5-Matrix Interpretation of Quantum Theory // Physical Review. 1971. March 15. Vol. 3. с. 1303.

120

В послесловии мы более подробно поговорим об этой квантовой взаимосвязанности в терминах «нелокальных» соединений, постулированных теоремой Белла.

121

Bohr N. Atomic Physics and the Description of Nature. London: Cambridge University Press, 1934. P. 57

122

Bohm D., Hiley B. On the Intuitive Understanding of Nonlocality as Implied by Quantum Theory // Foundations of Physics. 1975. Vol. 5. P. 193.

123

Ауробиндо Ш. Синтез йоги. М.: Академический проект, 2010.

124

Murti T. R. V. The Central Philosophy of Buddhism. London: Allen & Unwin, 1955. P. 138.

125

Stapp, p. 1310.

126

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

127

Мундака упанишада // Упанишады в 3 книгах. М.: Наука, Ладомир, 1991.

128

Гейзенберг, Физика и философия.

129

Гейзенберг, Физика и философия.

130

Джон Уилер (1911–2008) — американский физик-теоретик, член Национальной академии наук США. Президент Американского физического общества в 1966 г. Окончил Университет Джонса Хопкинса. Прим. перев.

131

J. Mehra, ed. The Physicist’s Conception of Nature. Dordrecht, Holland: D. Reidel, 1973. P. 244.

132

Брихадараньяка-упанишада. М.: Наука, НИЦ «Ладомир», 1991.

133

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

134

Лама Анагарика Говинда (Эрнст Хофман, 1898–1985) — выдающийся буддийский подвижник, знаток палийской литературы, неутомимый путешественник. Организовал несколько буддийских институтов, призванных содействовать «западному» буддизму в обретении своего лица. Прим. перев.

135

Лама Анагарика Говинда. Основы тибетского мистицизма согласно эзотерическому учению великой мантры Ом Мани Падме Хум. СПб.: Андреев и сыновья, 1993.

136

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

137

Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.

138

Цит. по Уотс А. У. Путь дзен. Истоки, принципы, практика. М.: София, 2015.

139

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

140

Пещеры Элефанта расположены в центральной части острова Гхарапури (Элефанта), в Аравийском море вблизи индийского города Мумбаи. «Город Пещер» содержит большое собрание наскального искусства, посвященного культу Шивы. В 1987 г. пещерные храмы на острове Элефанта вошли в список объектов Всемирного наследия ЮНЕСКО. Прим. перев.

141

Лама Анагарика Говинда. Основы тибетского мистицизма согласно эзотерическому учению великой мантры Ом Мани Падме Хум. СПб.: Андреев и сыновья, 1993.

142

Вайскопф В. Физика в двадцатом столетии. М.: Атомиздат, 1977.

143

Oppenheimer J. R. Science and the Common Understanding. London: Oxford University Press, 1954. Pp. 42–43.

144

Иша Упанишада // Упанишады в 3 книгах. Кн. 2-я. / Пер. предисл. и комм. А. Я. Сыркина. М.: Наука, Ладомир, 1991.

145

Цит. по: Уотс, Путь дзен.

146

Lama Anagarika Govinda. Logic and Symbol in the Mute-Dimensional Conception of the Universe // The Middle Way. 1962. February. Vol. 36. P. 152.

147

На самом деле каждое колебание — только «моментальная фотография» повторяющихся колебаний, в ходе которых любая точка достигает вершины гребня через определенные периоды времени.

148

Здесь для простоты мы рассматриваем только одно пространственное измерение: положение частицы на прямой. Вероятностные паттерны (см. рис. 17) — изображение двухмерных, более сложных сжатых волн.

149

Schlip P.A., ed. Albert Einstein; Philosopher-Scientist. Evanston, Illinois: The library of Living Philosophers, 1949. P. 250.

150

Murti T. R. V. The Central Philosophy of Buddhism. London: Allen & Unwin, 1955. P. 198.

151

Needham J. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. III. P. 458.

152

Ашвагхоша. Трактат о пробуждении веры в Махаяну. СПб.: Фо Гуан — Изд. Буковского, 1997

153

Чтобы прийти к этому результату, важно учесть, что скорость света одинакова для всех наблюдателей.

154

В последнем случае наблюдатель в лаборатории неподвижен, но наблюдаемые им явления порождаются частицами, движущимися с различными скоростями. Результат тот же. Относительное движение наблюдателя по отношению к объекту. Не важно, что движется относительно лаборатории: наблюдатель или объект.

155

Мендель Сакс (1927–2012) — американский физик-теоретик, почетный профессор физики Нью-Йорского университета. Известен своим вкладом в доработку общей теории относительности Эйнштейна. Прим. перев.

156

Sachs M. Space Time and Elementary Interactions in Relativity // Physics Today. 1969. February. Vol. 22. P. 53.

157

Герман Минковский (1864–1909) — немецкий математик, разработавший геометрическую теорию чисел и геометрическую четырехмерную модель теории относительности. Прим. перев.

158

Einstein A. et al. The Principle of Relativity. New York: Dover Publications. P. 75.

159

Стоит упомянуть одну техническую деталь. Когда мы говорим о продолжительности существования определенного вида субатомных частиц, мы всегда имеем в виду среднюю величину. В силу статистической природы субатомной физики мы не можем говорить об отдельной частице.

160

Ауробиндо Ш. Синтез йоги. М.: Академический проект, 2010.

161

Д. Т. Судзуки, предисловие к книге: Suzuki B. L. Mahayana Buddhism. London: Allen & Unwin, 1959. P. 33.

162

Примеры взяты из книги: Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. М.: Мир, 1965.

163

Горизонт событий — воображаемая граница в пространстве-времени, разделяющая события (точки пространства-времени), которые можно соединить с событиями на светоподобной (изотропной) бесконечности светоподобными геодезическими линиями (траекториями световых лучей), и те события, которые так соединить нельзя. Прим. перев.

164

Чжуан-Цзы. М.: Мысль, 1995.

165

Цит. по: Уотс А. У. Путь дзен. Истоки, принципы, практика. М.: София, 2015.

166

Suzuki D. T. On Indian Mahayana Buddhism / Edward Corse, ed. New York: Harper & Row, 1968. Pp. 148–149.

167

Точнее, одному из его измерений: двумя остальными приходится пренебречь, чтобы изобразить график на плоскости.

168

Прерывистые линии всегда обозначают движение фотона, независимо от направления его перемещения во времени, так как античастицей для фотона является он сам.

169

Экспериментальные данные 1970-х позволяют предположить, что это положение, видимо, не может быть применено к специфическому процессу, носящему название сверхслабого взаимодействия. Все остальные виды взаимодействия частиц принципиально симметричны во временном отношении.

170

Луи де Бройль (1892–1987) — французский физик-теоретик, один из основоположников квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике за 1929 г., член Французской академии наук. Прим. перев.

171

См. Schilpp, p. 114.

172

Лама Анагарика Говинда. Основы тибетского мистицизма согласно эзотерическому учению великой мантры Ом Мани Падме Хум. СПб.: Андреев и сыновья, 1993.

173

Kennett J. Setting Water by the River. New York: Vintage Books, 1972. P. 140.

174

Лама Анагарика Говинда. Основы тибетского мистицизма согласно эзотерическому учению великой мантры Ом Мани Падме Хум. СПб.: Андреев и сыновья, 1993.

175

Свами Вивекананда (1863–1902) — индийский философ Веданты и йоги, общественный деятель, ученик Рамакришны и основатель Ордена Рамакришны и Миссии Рамакришны. Прим. перев.

176

Vivekananda S. Jnana Yoga. Calcutta, India: Advaita Ashram, 1972. P. 109.

177

Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.

178

Кастанеда К. Отдельная реальность. М.: София, 2006.

179

Сарвепалли Радхакришнан (1888–1975) — индийский философ, общественный и государственный деятель, президент Индии (1962–1967). Почетный член Британской академии. Прим. перев.

180

Radhaksuhnan S. Indian Philosophy. London: Allen & Unwin, 1951.

181

Брихадараньяка-упанишада. М.: Наука, НИЦ «Ладомир», 1991.

182

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

183

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

184

Radhakrishnan, p. 367.

185

Ts’af-ken t’an: Leggett T. A First Zen Reader. Rutland, Vermont: C. E. Tuttle, 1972. P. 229; Ross N. W. Three Ways of Asian Wisdom. New York: Simon & Schuster, 1966. P. 144.

186

Здесь нет противоречия со специальной теорией относительности, согласно которой ничто не может двигаться быстрее скорости света: такая скорость достигается не за счет движения объектов в пространстве, а за счет расширения пространства. Прим. науч. ред.

187

Закон Хаббла (закон всеобщего разбегания галактик) позволяет примерно оценить время расширения Вселенной (Хаббловский возраст Вселенной). В научной литературе формулируется по-разному. Классическая формула выглядит так: v = H_0 r, где v — скорость галактики, r — расстояние до нее, а H_0 — коэффициент пропорциональности (постоянная Хаббла). Прим. науч. ред.

188

По последним данным, возраст Вселенной оценивается в 13,8 млрд лет. Прим. науч. ред.

189

Lovell A. C. B. The Individual and the Universe. London: Oxford University Press, 1958. P. 93.

190

Бхагавадгита. 2-е изд., испр. и доп. М.: Издательская фирма «Восточная литература» РАН, 1999.

191

Палийский канон. Дигха Никая / Пер. А. Я. Сырникова. 1974 // http://dhamma.ru/canon/dn/digha.htm.

192

Судзуки, Основы дзен-буддизма.

193

Needham J. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. II. Р. 478.

194

Hoyle F. Frontiers of Astronomy. London: Heinemann, 1970. P. 304.

195

Цит. по: Capek M. The Philosophical Impact of Contemporary Physics. Princeton, New Jersey: D. Van Nostrand, 1961. P. 319.

196

Чхандогья Упанишада / Пер. А. Я. Сыркина. М., 1992 // http://scriptures.ru/chhandog.htm.

197

Kuan-tzu, trans. W. A. Rickett. Hong Kong University Press, 1965. XIII, 36: большой социально-политический труд, традиционно приписываемый выдающемуся государственному деятелю Гуан Чуну, жившему в VII в. до н. э. Но скорее всего составной текст, созданный в районе III в. до н. э. и отразивший учения различных философских школ.

198

Чхандогья Упанишада.

199

Weyl H. Philosophy of Mathematics and Natural Science. Princeton University Press, 1949. P. 171.

200

Цит. по: Фэн Ю-Лань. Краткая история китайской философии. М.: Евразия, 1998. С. 300.

201

Фэн Ю-Лань. Краткая история китайской философии. М.: Евразия, 1998. с. 311.

202

Thirring W. Urbausteine der Materiel Almanach der Ostererreichischen Akademie der Wissenxhaken. 1968. Vol. 118. P. 160.

203

Needham J. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. IV. Pp. 8–9.

204

Лама Анагарика Говинда. Основы тибетского мистицизма согласно эзотерическому учению великой мантры Ом Мани Падме Хум. СПб.: Андреев и сыновья, 1993.

205

Цит. по: Needham, vol. II, p. 62.

206

Юкава Хидеки (1907–1981) — японский физик-теоретик, первый нобелевский лауреат из Японии. В 1935 г. выдвинул гипотезу о существовании нового типа элементарных частиц с массой, промежуточной между массами электрона и протона. К концу 1940-х эта гипотеза была подтверждена, и в 1949 г. за предсказание существования мезонов и теоретические исследования природы ядерных сил Юкава была присуждена Нобелевская премия по физике. Прим. перев.

207

Праджняпарамита хридая сутра. Сердце Благословенной Праджняпарамиты / Пер. А. А. Терентьева // http://www.abhidharma.ru/A/Vedalla/Content/CCPP.htm#o13.

208

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

209

Thirring, p. 159.

210

Цит. по: Needham, vol. IV, p. 33.

211

В 2015 г. Такааки Кадзита и Артур Макдональд получили Нобелевскую премию по физике «за открытие нейтринных осцилляций, показывающих, что нейтрино имеют массу». Прим. науч. ред.

212

Физики оценивают продолжительность этой единицы времени в 10—23 доли обычной секунды. При обычной записи это единица с предшествующими ей 23 нулями, включая ноль перед запятой, или 0,00000000000000000000001.

213

Информация не совсем корректна. Лептонов известно 7; каждому лептону (электрону, мезону, тау) соответствует свое нейтрино (и антинейтрино). Причем речь идет об экспериментально обнаруженных частицах. Прим. науч. ред.

214

В 1975 г. был обнаружен пятый лептон, получивший обозначение «тау» (τ). Как электрон и мюон, он может существовать в двух зарядовых состояниях, соответственно τ— и τ+, а поскольку его масса превосходит массу электрона почти в 3500 раз, он получил название тяжелого лептона. Существование нейтрино, которое участвует только во взаимодействиях с этой частицей, было тогда предположено теоретически, но не доказано экспериментально.

215

На момент написания книги. Открыты в 1983 г. Прим. науч. ред.

216

В пузырьковой камере след оставляют только заряженные частицы. Их траектории отклоняются под действием магнитного поля: по часовой стрелке для положительно заряженных, против — для частиц, заряженных отрицательно.

217

ЦЕРН — Европейская организация по ядерным исследованиям, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. Также иногда переводится как Европейский центр ядерных исследований. Прим. перев.

218

Эта диаграмма схематичная и не показывает точных углов разлета частиц. Отметим также, что изначальный протон, находящийся в пузырьковой камере, не виден на фотографии, но имеет свою мировую линию на этой пространственно-временной диаграмме, поскольку он движется во времени.

219

Следует отметить, что соответствующие вероятности отнюдь не произвольны, а подчиняются ряду общих закономерностей, которым будет посвящена отдельная глава.

220

Форд К. Мир элементарных частиц. М.: Мир, 1965.

221

Александра Давид-Неель (1868–1969) — французская оперная певица, поэтесса и композитор, более известная как путешественница, писательница и исследовательница Тибета. Знаменита тем, что достигла столицы Тибета Лхасы в 1924 г. Автор ряда книг о Тибете. Прим. перев.

222

David-Neel A. Tibetan Journey. London: John Lane, The Bodley Head, 1936. Pp. 186–187.

223

Coomaraswamy A. K. The Dance of Shiva. New York: The Noonday Press, 1968. P. 78.

224

Генрих Циммер (1890–1943) — немецкий индолог и историк южноазиатского искусства. Прим. перев.

225

Циммер Г. Мифы и символы в индийской культуре. М.: Академический проект, 2015.

226

Coomaraswamy, p. 67.

227

Марри Гелл-Ман (Гельман, род. 1929) — американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике за 1969 г. «за открытия, связанные с классификацией элементарных частиц и их взаимодействий». Прим. перев.

228

«Поминки по Финнегану» — экспериментальный «словотворческий, мифологический и комический» роман ирландского писателя-модерниста Джеймса Джойса в технике «потока сознания», над которым полуослепший автор работал в Париже 16 лет. Прим. перев.

229

Сейчас в семейство кварков входят еще два: b (beauty — «прелестный») и t (truth — «истинный»). Прим. науч. ред.

230

В послесловии разговор о кварках продолжится с учетом последних исследований в этой области.

231

В послесловии эта сторона проблемы рассматривается более подробно.

232

Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989.

233

Мы можем продолжать вращать диаграмму, получая новые варианты реакций. Каждый элемент S-матрицы отображает шесть разных процессов, но для нашего рассказа о силах взаимодействия достаточно упомянуть только о двух из них, которые названы выше.

234

Не следует забывать, что диаграммы S-матрицы не являются пространственно-временными. Это приблизительные, схематичные изображения реакции частиц. Переключение с одного канала на другой происходит в абстрактной математической среде.

235

Джеффри Чу (род. 1924) — американский физик-теоретик. Известен своей «бутстрапной теорией», созданной в 1970-х. Учился у Энрико Ферми. Прим. перев.

236

Chew G. F. Impasse for the Elementary Particle Concept, The Great Ideas Today. Chicago: William Benton, 1974. P. 99.

237

Туллио Редже (1931–2014) — итальянский физик и математик, занимавшийся преимущественно теорией элементарных частиц. Удостоен премии Альберта Эйнштейна. Прим. перев.

238

Математическая сингулярность (особенность) — точка, в которой математическая функция стремится к бесконечности или имеет какие-либо иные нерегулярности поведения. Прим. перев.

239

Это предположение, известное под названием «гипотезы бутстрапа», будет более подробно рассматриваться в главе 18.

240

Ашвагхоша. Трактат о пробуждении веры в Махаяну. СПб.: Фо Гуан — Изд. Буковского, 1997.

241

Lankavatara Sutra // Suzuki D. T. Studies in the Lankavatara Sutra. London: Routledge & Kegan Paul, 1952. P. 242.

242

Радхакришнан С. Индийская философия // http://www.orlov-yoga.com/Radhakrishnan/Radhakrishnan1.pdf.

243

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

244

Гельмут Вильгельм (1905–1990) — известный немецкий ориенталист, исследователь древней китайской философии. Автор капитальных трудов по китайской философии. В России переведена его книга «Понимание И цзин» (Новый Акрополь, 2012). Прим. перев.

245

Wilhelm H. Change. New York: Harper Torchbooks, 1964. P. 19.

246

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

247

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

248

Вильгельм Р., Вильгельм Г. Понимание «И цзин». М.: Алетейа, 1998.

249

Chew G. F. Bootstrap: A Scientific Wear // Science. 1968. May 23rd. Vol. 161. Pp. 762–765; Hadron Bootstrap: Triumph or Frustration? // Physics Today. 1970. October. Vol. 23. Pp. 23–28; Impasse for the Elementary Particle Concept, The Great Ideas Today. Chicago: William Benton, 1974. Vol. XX. P. xx.

250

Фома Аквинский (1225–1274) — итальянский философ и теолог, систематизатор ортодоксальной схоластики, учитель церкви, основатель томизма, член ордена доминиканцев. С 1879 г. признан самым авторитетным католическим религиозным философом, который связал христианское вероучение (в частности, идеи Августина Блаженного) с философией Аристотеля. Прим. перев.

251

Цит. по: Needham J. Science and Civilization in China. London: Cambridge University Press, 1956. Vol. II. P. 538.

252

Chew G. F. Bootstrap. Pp. 762–763.

253

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

254

Needham, vol. II, p. 562.

255

Needham, vol. II, p. 484.

256

Needham, vol. II, p. 558, 567.

257

Needham, vol. II, p. 566.

258

Ашвагхоша. Трактат о пробуждении веры в Махаяну. СПб.: Фо Гуан — Изд. Буковского, 1997.

259

См. Reps P. Zen Flesh, Zen Bones. New York: Anchor Books. P. 104.

260

Reps P. Zen Flesh, Zen Bones. New York: Anchor Books. P. 119.

261

Ашвагхоша. Трактат о пробуждении веры в Махаяну. СПб.: Фо Гуан — Изд. Буковского, 1997.

262

Ауробиндо Ш. Синтез йоги. М.: Академический проект, 2010.

263

Судзуки Д. Т. Основные принципы буддизма махаяны. СПб.: Наука, 2002.

264

Судзуки Д. Т. Основные принципы буддизма махаяны. СПб.: Наука, 2002.

265

Chew, Hadron Bootstrap, p. 27.

266

Chew G. F., Geft-Mann M., Rosenfeld A. H. Strongly Interacting Particles // Scientific American. 1964. February. Vol. 210. P. 93.

267

Eliot C. Japanese Buddhism. London: Routledge & Kegan Paul, 1959. Pp. 109–110.

268

Судзуки Д. Т. Основные принципы буддизма махаяны. СПб.: Наука, 2002.

269

Судзуки Д. Т. Основы дзен-буддизма. М., 1932.

270

Уильям Блейк (1757–1827) — английский поэт, художник и гравер. Почти непризнанный при жизни, сейчас считается важной фигурой в истории поэзии и изобразительного искусства романтической эпохи. Прим. перев.

271

Перевод Самуила Маршака: Маршак С. Я. Собрание сочинений. Т. 3. М.: Художественная литература, 1969.

272

Идея о параллельности взглядов Лейбница на материю и адронного бутстрапа получила дальнейшее развитие. См.: Gale C. Chew’s Monadology // Journal of History of Ideas. 1974. April — June. Vol. 35. Pp. 333–334.

273

См.: Wiener P. P. Leibniz — Selections. New York: Charles Scribner’s Sons, 1951. P. 547.

274

См.: Needham, vol. II, pp. 496 ff.

275

Wiener, p. 533.

276

Wiener, p. 161.

277

Chew, Bootstrap, p. 763.

278

Wigner E. P. Symmetries and Reflections — Scientific Essays. Cambridge: M.I.T. Press, Mass., 1970. P. 172.

279

Chew, Bootstrap, p. 765.

280

Лао Цзы. Дао дэ Цзин // Ян Хин-шун. Древнекитайская философия. М.: Мысль, 1972.

281

Лама Анагарика Говинда. Основы тибетского мистицизма согласно эзотерическому учению великой мантры Ом Мани Падме Хум. СПб.: Андреев и сыновья, 1993.

282

См. Schilpp P. A., ed. Albert Einstein; Philosopher-Scientist.

283

См. Bohm D. Quantum Theory. New York: Prentice-Hall, 1951. Pp. 614 ff.

284

Теорема Белла показывает, что независимо от наличия в квантово-механической теории скрытых параметров, влияющих на любую физическую характеристику квантовой частицы, можно провести серийный эксперимент, статистические результаты которого подтвердят либо опровергнут наличие скрытых параметров. В одном случае статистическое соотношение составит не более 2:3, а в другом — не менее 3:4. Прим. перев.

285

См. Stapp.

286

См., например, d’Espagnat B. The Quantum Theory and Reality // Scientific American. 1979. November.

287

Bohm D. Quantum Theory. Pp. 614 ff.

288

См. Freedman D. Z., van Nieuwenhuizen P. Supergravity and the Unification of the Laws of Physics // Scientific American. 1981. April.

289

См. Hooft G.‘t. Gauge/Theories of the Forces between Elementary Particles // Scientific American. 1980. June.

290

См. Georgi H. A Unified Theory of Elementary Particles and Forces // Scientific American. 1981. April.

291

В техническом отношении это значит следующее: константа электромагнитного сопряжения настолько мала, что при увеличении длительности возбужденного состояния степень приближения остается приемлемой.

292

Информацию об успехах и неудачах КХД см.: Appelquist T., Barnett R. M., Lane K. Charm and Beyond // Annual Review of Nuclear and Particle Science. 1978.

293

Более детально о КХД и кварковых моделях см. Georgi.

294

См. Capra F. Quark Physics Without Quarks // American Journal of Physics. 1979. January; Bootstrap Theory of Particles // Re-Vision. 1981. Fall/Winter.

295

Bohm D. Wholeness and the Implicate Order. London: Routledge & Kegan Paul, 1980.

296

Голография — техника безлинзовой фотографии, основанная на способности световых лучей к интерференции. Получающаяся «картинка» называется голограммой. См. подробнее: Collier R. J. Holography and Integral Photograph // Physics Today. 1968. July.

297

Фрэнсис Бэкон (1561–1626) — английский философ, историк, политик, основоположник эмпиризма. В 1584 г. в возрасте 23 лет был избран в парламент. С 1617 г. лорд-хранитель печати, затем — лорд-канцлер; барон Веруламский и виконт Сент-Олбанский. Прим. перев.

298

Речь о книге Varela F., Thompson E., Rosch E. The Embodied Mind: Cognitive Science and Human Experience. MIT Press, 1991.

299

Varela F., Maturana H. The Tree of Knowledge: The Biological Roots of Human Understanding. Boston: Shambhala Press, 1987.

300

Опубликован в сборнике: Шумахер Э. Ф. Малое прекрасно. Экономика, в которой люди имеют значение. М.: Изд. дом ВШЭ, 2012.

301

Spretnak C. The Spiritual Dimension of Green Politics. Santa Fe: Bear & Co, 1986.

302

Capra F., Steindl-Rast D., Matus T. Belonging to the Universe: Explorations on the Frontiers of Science and Spirituality. San Francisco: Harper, 1991.

Content

Фритьоф Капра
Дао физики
Исследование параллелей между современной физикой и восточной философией

Эту книгу хорошо дополняют:

Информация от издательства

Предисловие

Предисловие ко второму изданию

Часть I. Путь физики

Глава 1. Современная физика: путь сердца?

Глава 2. Знать и видеть

Глава 3. За пределами языка

Глава 4. Новая физика

Часть II. Пути восточного мистицизма

Глава 5. Индуизм

Глава 6. Буддизм

Глава 7. Китайская философия

Глава 8. Даосизм

Глава 9. Дзен

Часть III. Параллели

Глава 10. Единство всего сущего

Глава 11. За границами мира противоположностей

Глава 12. Пространственно-временной континуум

Глава 13. Меняющаяся Вселенная

Глава 14. Пустота и наполненность

Глава 15. Космический танец

Глава 16. Симметрия в мире кварков — новый коан?

Глава 17. Модели перемен

Глава 18. Взаимопроникновение

Эпилог

Еще раз к вопросу о новой физике: послесловие ко второму изданию

Будущее новой физики: послесловие к третьему изданию

Благодарности

Об авторе

Максимально полезные книги

Над книгой работали

Примечания