«Что вдыхает жизнь в уравнения и создает Вселенную, которую они описывают?»
Стивен Хокинг
Александр Розенберг родился в Уфе, закончил Московский физико-технический институт по специальности «теоретическая физика». В 1992 году поступил в аспирантуру Нью-Йоркского университета, где получил степень доктора философии (PhD) по теории струн. Принял буддийское Прибежище у Ламы Оле Нидала в 2001 г.
В современной физике реальность не считается такой уж осязаемой, как можно было бы подумать. Квантовая физика явно недвойственна и балансирует между крайними состояниями «это» или «то»: квантовые законы описывают состояния одновременно «и то и другое» и «ни то, ни это». В общей теории относительности пространство не является просто инертным контейнером, а может растягиваться, взрываться, закручиваться и исчезать. Эти понятия естественно и логично встраиваются в буддийское мировоззрение. Помимо описания внутреннего мира чувствующих существ, буддизм также предлагает удивительно разумную систему взглядов на внешние явления. И действительно, физика часто формулирует на языке науки идеи, знакомые буддистам в несколько другом изложении.
В этой статье мы пытаемся описать, каким образом квантовая механика и общая теория относительности изменили вектор нашего понимания природы вещей и направили его в другую сторону от дуализма Декарта и субстанциональности Аристотеля. Это новое представление о мире, в свою очередь, проливает свет на западное понимание буддизма. Поэтому есть смысл задуматься, не является ли буддийская философия более подходящей системой координат для современной науки, чем наивный материализм?
Квантовая механика
Идеи Макса Планка 1900 года и Альберта Эйнштейна 1905 года положили начало квантовой эпохе и открыли ящик Пандоры квантовых парадоксов. В большинстве случаев свет ведет себя как волна, но иногда – как поток частиц. Это взаимоисключающие описания. Волны распространяются по всему пространству, они могут пересекаться, накладываться друг на друга и интерферировать, в то время как частицы ведут себя как крошечные ядра – неделимые, локализованные, твердые объекты.
С появлением квантовой механики было установлено, что электрон – одна из основных частиц материи – при определенных обстоятельствах ведет себя как волна. Таким образом, нельзя сказать, является ли квантовый объект частицей или волной. Он может быть и тем и другим, в зависимости от проводимого эксперимента, а также от того, изучаем ли мы его волновые или корпускулярные свойства. Этот феномен, известный в физике как корпускулярно-волновой дуализм, является самым простым примером квантовой недвойственности и принципа «и то и другое». Буддийское понимание явлений природы тоже основывается на недвойственности противоположностей.
В 1926 году Эрвин Шрёдингер довел идею корпускулярно-волнового дуализма до логического завершения и выдвинул гипотезу о том, что вся материя может быть описана посредством волновых функций. Подобно тому как волны могут накладываться друг на друга, образуя новую волну, квантовая частица может быть комбинацией различных волновых функций. Недвойственным образом такая частица может представлять собой комбинацию взаимоисключающих состояний. В частности, она может одновременно находиться и здесь и там, и, возможно, где-то еще. Одна из самых плодотворных формулировок квантовой механики основана на идее о том, что квантовый объект двигается по всем траекториям сразу.
Эта недуалистическая природа квантовой физики особенно явно выражается в плотно переплетенных комбинациях (называемых суперпозициями) нескольких частиц. Такие комбинации называются запутанными состояниями, потому что их невозможно свести к набору отдельных элементов. Не находясь ни в какой определенной точке пространства, запутанное состояние простирается так же далеко, как и его составляющие, продолжая при этом быть единым. Воздействие на одну часть запутанной системы одновременно оказывает влияние на все ее части, поскольку это не «другие» части, а единое целое. Рассматривая чрезвычайно сложную волновую функцию всей Вселенной, можно прийти к выводу, что ни одна часть мира не отделена ни от какой другой его части. Описание мира посредством волновой функции гораздо ближе к буддийской идее связности ума, чем к идее Аристотеля об атомизации материи, изучающей мир через его фрагменты.
Концепция волновой функции постепенно изменила представление физиков о реальности. Ведь квантовая частица может одновременно пребывать во многих состояниях, не находясь при этом ни в одном из них и проявляясь только в результате наблюдения. По существу, это свойство напрямую противоречит концепции независимого существования «объективной реальности». Неотделимость состояний наблюдаемого, наблюдающего и самого акта наблюдения – изначальное свойство квантовой механики. Здесь снова высшие буддийские поучения подчеркивают неотделимость субъекта, объекта и их взаимодействия.
Еще одно необычное свойство квантовой механики (точнее, квантовой теории поля) проявляется в эффекте Казимира. Оно основывается на неспособности квантовых систем находиться в состоянии полного покоя. Даже если какая-то часть пространства выглядит совершенно пустой, на самом деле она бурлит виртуальными частицами, которые появляются из пространства, живут очень короткое время и снова исчезают в пространстве. Эксперименты подтвердили, что виртуальные частицы вызывают силу притяжения между двумя металлическими пластинами в полном вакууме, даже если там буквально нет ничего реального, что могло бы вызвать это притяжение. Эта сила заимствуется из самого пространства.
Квантовая связь между наблюдающим, наблюдаемым и актом наблюдения находится в прямом противоречии с научным методом. Разделение Декарта на «думающий субъект и наблюдаемый объект», то есть идея отсутствия связи между природными явлениями и сознательным наблюдателем, была парадигмой науки в течение последних трехсот лет. Не обращая внимания на субъективное восприятие и целиком сфокусировавшись на объективном изучении природных явлений, естественные науки с феноменальной точностью описывают внешний мир.
Поэтому неудивительно, что прошло несколько десятилетий, прежде чем квантовая механика смогла сбросить с себя ярлык математически точного, но концептуально неверного формализма. Ее парадоксальные качества долго считались неудобной помехой в подходе «заткнись и считай». Квантовую механику «оправдывали» за ее точные вычислительные и технологические рецепты. По оценкам лауреата Нобелевской премии по физике Леона Ледермана, применение квантовой физики дает 25% национального валового продукта США, в которые включается производство чипов, лазеров, различных медицинских аппаратов и других полезных повседневных товаров.
Успех практического применения квантовой механики привел к тому, что ее основополагающие принципы были объявлены предметом преимущественно философского интереса. Однако недавние технологические достижения сделали возможными непосредственные эксперименты с запутаными состояниями. Самые дикие предсказания квантовой механики были не только блестяще подтверждены, но также легли в основу невероятных новых технологий. Поскольку эти технологии базируются непосредственно на квантовых парадоксах, то нам, несомненно, необходимо лучшее понимание концептуальных принципов квантовой механики.
За последние пятьдесят лет появилось несколько новых трактовок квантовой механики. Например, австрийский физик Антон Цайллингер задумался над тем, не является ли квантовая механика теорией информации. Перефразируя мысль этого ученого, можно сказать, что квантовое состояние – это состояние нашего знания о ситуации. Информация – это чистая абстракция, поэтому нельзя утверждать ни то, что она существует, ни то, что она не существует. C этой точки зрения, многие дуалистические вопросы, такие как существование или не-существование квантового состояния, теряют смысл, потому что квантовое состояние – это просто основа информации.
Волновая функция в каком-то смысле является носителем информации, так как она содержит полное описание состояния, присутствует повсюду в пространстве и не требует физического канала передачи. Поэтому мы можем предположить, что, хотя все существующее является просто информацией и ее проявлением, мы воспринимаем мир как реальность. Буддизм называет эту абстрактную природу всех вещей и явлений «иллюзией».
Общая теория относительности и космология
Альберт Эйнштейн разработал специальную теорию относительности в 1905 году. Эта теория установила глубокую связь между энергией и материей и сделала первую попытку изучения свойств пространства. Общая теория относительности, обнародованная Эйнштейном в 1916 году, пошла дальше и объединила пространство, время, материю и энергию в исключительно красивой теории гравитации.
В отличие от остальных сил природы, сила гравитации является свойством самого пространства. Геометрия пространства в общей теории относительности зависит от того, что оно содержит. Например, огромная звезда слегка изгибает и скручивает пространство вокруг себя. Таким образом, любой объект, пролетающий рядом, будет ощущать на себе искривление пространства и отклоняться от своей первоначальной траектории, как если бы на него воздействовала некая «сила». Чем больше звезда, тем сильнее деформируется пространство вокруг нее, тем мощнее «сила» тяготения. Черная дыра – это бездонная яма в ткани пространства-времени: объект притяжения настолько массивен, что пространство буквально сворачивается вокруг него и все, что в него попадает, уже никогда не может выскользнуть наружу. Ничто не может двигаться быстрее света, но даже свету не удается вырваться из утробы Черной дыры.
Человек исключительной гениальности, Эйнштейн осознал, что пространство – это не просто скучный фон для других явлений, не просто плоский контейнер. Напротив, пространство – это активная, динамичная и развивающаяся сцена, которая разворачивается вместе с тем, что в ней содержится. Интересно, что и в буддизме ум часто сравнивается с пространством: лишенное собственных характеристик, оно отнюдь не инертное, но активное и объединяющее, содержит в себе все существующее.
Когда в 1920 году было установлено, что Вселенная расширяется, эволюция пространства стала общепризнанным фактом. Прослеживая эволюцию Вселенной, можно понять, что вначале она была крошечных размеров. В самой убедительно обоснованной космологической модели точкой отсчета расширения Вселенной является так называемый «Большой взрыв» – взрыв, создавший пространство и время. Расширяющееся и растягивающееся пространство создало напряжение, которое послужило источником энергии, преобразовавшейся в свет и материю. Пока Вселенная продолжала расширяться, первоначально горячий кисель энергии и материи становился холоднее, затем частицы объединились в атомы, молекулы, космическую пыль, галактики, звезды и планеты.
В течение четырнадцати миллиардов лет с момента Большого взрыва, Вселенная раздулась и достигла огромных размеров. По некоторым оценкам, во Вселенной в десять раз больше звезд, чем песчинок на всех пляжах и во всех пустынях Земли. Если взять десятицентовую монету и поднять ее вверх на расстояние вытянутой руки, то она покроет область неба с десятью тысячами галактик, каждая из которых содержит сто миллиардов звезд.
Вероятность того, что такая Вселенная может быть приспособлена для биологических организмов на основе углерода, практически равна нулю. Разумная жизнь, в той форме, в которой мы ее знаем, появилась благодаря весьма и весьма специфическим условиям – иначе говоря, требует их для своего возникновения. Научный метод основан на наблюдении за следствиями и их обобщении для установления причин; однако материализм, по определению, применяет закон причины и следствия только к природному миру. Таким образом, ученым приходится прибегать к неловкому штопанию материалистического подхода посредством так называемого антропного принципа, для того чтобы объяснить возникновение разумной жизни.
В буддизме же причинно-следственная связь применима в равной мере ко всему – то есть абсолютно все явления обусловлены своими причинами.[3] Даже сама невероятность существования разумных биологических организмов во вселенной – это выражение их обусловленной природы в цепочке причин и следствий. Разделение на материальную и умственную сферы является иллюзией, и соответственно разум не «возникает» из материи.
Теория Большого взрыва оставляет без объяснения вопрос о том, что было до Большого взрыва, так как само понятие «до» основывается на существовании пространства и времени. Однако пространство и время сами возникли лишь в момент Большого взрыва. Если отталкиваться от понятия «начало времени», то следующей теории, которая попытается объяснить Большой взрыв, придется ответить на вопрос о его собственном начале, что в итоге приведет к бесконечному повторению вопроса: «Что было до того, как все началось?».
В 1983 году Стивен Хокинг и Джим Хартл ответили на этот вопрос красивой «теорией отсутствия границ», согласно которой у времени не было начала и не будет конца – следовательно, пространство-время не имеет пределов. Большой взрыв – это относительно плавный переход из одного состояния Вселенной в другое в момент прохождения через точку классически нулевого размера. Вселенная, не имеющая начала и конца, в этом случае не может возникнуть или исчезнуть - она может только быть, и ничто не существует «вне» ее.
Стивен Хокинг рассуждал так: «Я представляю себе происхождение Вселенной как образование пузырей в кипящей воде. Квантовые флуктуации приводят к спонтанному возникновению крошечных вселенных из ничего». Добавив «нигде» к этой цитате, вряд ли можно лучше выразить буддийское понимание пустотной природы материального мира. Вдобавок, сияющая природа ума дает буддийский ответ на вопрос Хокинга: «Что вдыхает жизнь в уравнения и создает Вселенную, которую они описывают?»
Будда и Аристотель
Любое творческое развитие внутри культуры опирается на мировоззрение этой культуры, но также и ограничивается ею. Неслучайно ноль был изобретен в Индии: ведь иудеи и греки – представители двух других цивилизаций, глубоко повлиявших на западную культуру, – вряд ли могли принять идею пустоты, в то время как в индийской философии знак, означающий отсутствие объекта, был полностью приемлем.
Физические теории, основанные на материальном понимании Вселенной, не смогут объяснить происхождение материи и энергии. Как бы далеко и глубоко ни продвинулась фундаментальная физика, неизменно будет возникать вопрос о том, что составляет самую элементарную частицу Вселенной. Многие физики понимают, что теория, которая выйдет за пределы квантовой механики и общей теории относительности и объединит их, будет гораздо более радикальной, чем все, что было до нее. И лишь немногие понимают, что нужно подвергать сомнению саму материалистическую парадигму.
С другой стороны, чисто абстрактное происхождение и, следовательно, чисто абстрактное существование не требуют никакой «первопричины» или «первоисточника». Возможно, поэтому Эйнштейн как-то заметил: «Реальность – это иллюзия, хоть и очень навязчивая».
В отличие от материализма с его таинственно возникающим разумом или научно бесплодного креационизма, буддизм свободен от крайностей существования и несуществования. Буддийский «материализм» разумен и свободен от парадоксов двойственных концепций: он рассматривает Вселенную как самораскрывающуюся игру ума, где открытость ума, его ясность и неограниченность находят свое выражение в законах природы.
В современном мире буддизм и наука – естественные союзники. Буддизм предоставляет очень разумный, глубокий и масштабный взгляд, в то время как наука располагает всеми необходимыми инструментами для детального понимания и описания мира. С другой стороны, наука – это почти религия нашего времени, пользующаяся неоспоримым влиянием, практически безусловным доверием и приносящая очевидную пользу обществу. Поэтому сближение научного и буддийского взглядов на теоретическом уровне многое говорит и о буддизме в целом.
Источник.
| → > |
|---|
