Самосознающая вселенная. Как сознание создает материальный мир

Госвами Амит

В книге Госвами подвергается сомнению существование «внешней», настоящей, объективной реальности. Утверждается, что вселенная является самосознающей и именно само сознание создает физический мир и объясняется, каким образом единое сознание кажется столь многими отдельными сознаниями.

Книга Госвами — попытка преодолеть извечный разрыв между наукой и духовностью через монистический идеализм, разрешающий парадоксы квантовой физики.

Автор книги — физик, профессор Института теоретических наук Орегонского университета.

 

 

ВСТУПЛЕНИЕ

Когда, будучи аспирантом, я изучал квантовую механику, мы, бывало, часами обсуждали такие сложные вопросы, как «Может ли электрон действительно быть в двух местах одновременно?». Я мог это принимать — да, электрон может быть в двух местах в одно и то же время: квантовая механика дает на этот вопрос хотя и полный тонкостей, но однозначный ответ. Однако ведут ли себя обычные объекты — скажем, стул или стол, те вещи, которые мы называем «реальными», — так же, как электрон? Становится ли такой объект волной, неумолимо начиная распространяться волновым образом, когда на него никто не смотрит?

Объекты, встречающиеся в нашем повседневном опыте, казалось бы, не ведут себя странным образом, типичным для квантовой механики. Поэтому нам легко бессознательно убеждать себя думать, что макроскопическая материя отличается от микроскопических частиц — что ее обычное поведение управляется законами Ньютона, которые называют классической физикой. Действительно, многие физики перестают ломать себе голову над парадоксами квантовой физики и сдаются этому решению. Они делят мир на квантовые и классические объекты — как поступал и я сам, хотя и не отдавал себе отчета в том, что я делаю.

Чтобы сделать успешную карьеру в физике, нельзя слишком много задумываться над такими неподатливыми вопросами, как квантовые парадоксы. Мне говорили, что прагматический способ заниматься квантовой физикой состоит в том, чтобы учиться вычислять. Поэтому я шел на компромисс, и мучительные вопросы моей юности постепенно отходили на второй план.

Однако они не исчезали. Обстоятельства менялись, и — после энного приступа изжоги, вызванной стрессом, который характеризовал всю мою карьеру физика, стремящегося быть успешным, — я начал вспоминать богатство чувств, которые я некогда испытывал по отношению к физике. Я понимал, что должен быть такой способ занятия этим предметом, который приносит радость, но мне было необходимо возродить свой дух исследования смысла вселенной и отказаться от умственных компромиссов, продиктованных карьерными соображениями. Мне очень помогла книга Томаса Куна, в которой проводится различие между исследованиями в рамках парадигмы и научными революциями, ведущими к смене парадигм. Я уже выполнил свою долю исследований в рамках парадигмы; пора было выйти на передний край физики и думать о смене парадигмы.

Мой личный переломный момент примерно совпал по времени с выходом книги Фритьофа Капры «Дао физики». Хотя моей первоначальной реакцией на книгу были подозрительность и неприятие, тем не менее она меня глубоко затронула. Спустя некоторое время я смог понять, что книга поднимает проблему, которая не подвергается в ней тщательному исследованию. Капра касается параллелей между мистическим мировоззрением и представлениями квантовой физики, однако не исследует причины этих параллелей: являются ли они чем-то большим, чем совпадение? Наконец я обнаружил, на чем должно быть сосредоточено мое исследование природы реальности.

Капра подходил к вопросам о реальности с позиции физики элементарных частиц, но я интуитивно чувствовал, что ключевые вопросы наиболее непосредственно связаны с проблемой интерпретации квантовой физики. Именно это я и решил исследовать. Первоначально я не ожидал, что это будет настолько междисциплинарный проект.

Я читал курс по физике в научной фантастике (у меня всегда была слабость к научной фантастике), и один студент заметил: «Вы говорите как мой профессор психологии Кэролайн Кёйтцер!» Результатом этого стало сотрудничество с Кёйтцер, которое хотя и не привело ни к каким серьезным прозрениям, однако познакомило меня с большим количеством важной психологической литературы. В конечном счете, я узнал об исследованиях Майка Познера и его группы в области когнитивной психологии в Орегонском университете, которым было суждено сыграть решающую роль в моей работе.

Помимо психологии мой предмет исследований требовал существенных знаний в нейрофизиологии — науке о мозге. Я познакомился с моим учителем нейрофизиологии при посредничестве знаменитого дельфинолога Джона Лили. Лили любезно пригласил меня принять участие в недельном семинаре, который он проводил в Эсаленском институте; среди участников был и доктор медицины Френк Бэрр. Если моей страстью была квантовая механика, то Фрэнк был увлечен теорией мозга. Я мог узнать от него почти обо всем, что мне было необходимо, чтобы начать работать над аспектом этой книги, касающимся соотношения ума и мозга.

Еще одной важнейшей составной частью в формировании моих идей были теории искусственного интеллекта. Здесь мне тоже очень повезло. Один из популяризаторов теории искусственного интеллекта, Дуглас Хофштадтер, начинал свою карьеру как физик; он окончил аспирантуру Орегонского университета, где я преподаю. Естественно, что когда вышла его книга, она меня особенно заинтересовала, и я получил некоторые из своих ключевых идей из работы Дуга.

Многозначительные совпадения все продолжались. Я знакомился с исследованиями в парапсихологии благодаря многочисленным дискуссиям с еще одним из своих коллег, Реем Хайменом, который по своему характеру очень непредубежденный скептик. Последним по времени, но не по значимости важным совпадением была моя встреча летом 1984 г. в Лоун-Пэйн, Калифорния, с тремя мистиками: Френклином Меррел-Вольфом, Ричардом Моссом и Джоэлом Морвудом.

Так как мой отец был брамином-гуру в Индии, я, в известном смысле, рос в атмосфере мистицизма. Однако в школе я начал свой длительный отход от него путем традиционного обучения и практики в отдельной области науки. Это направление уводило меня прочь от моих детских симпатий и заставляло верить, что единственной реальностью является объективная реальность, определяемая общепринятой физикой, а все субъективное обусловлено сложным танцем атомов, который мы когда-нибудь расшифруем.

По контрасту с этим, мистики в Лоун-Пэйн говорили о сознании, как об «изначальном, самодостаточном и образующем все вещи». Поначалу их идеи вызывали у меня значительный когнитивный диссонанс, но со временем я понял, что можно по-прежнему заниматься наукой, даже считая первичным сознание, а не материю. Более того, такой способ занятия наукой рассеивает не только квантовые парадоксы моей юности, но и новые парадоксы психологии, мозга и искусственного интеллекта.

Итак, эта книга представляет собой конечный результат моего окольного путешествия. Мне потребовалось от десяти до пятнадцати лет, чтобы преодолеть свое пристрастие к классической физике, а затем провести исследования и написать книгу. Я надеюсь, что плод моих усилий заслуживает вашего внимания. Перефразируя Рабиндраната Тагора:

Я слушал и смотрел с непредвзятым умом, Я изливал свою душу в мир, ища неизвестное в известном, И я громко кричу в изумлении.

Очевидно, что написанию книги способствовали многие люди, кроме тех, что упомянуты выше, в том числе Джин Варне, Пол Рэй, Дэвид Кларк, Джон Дэвид Гарсия, Супрокаш Мукержди, Джакобо Гинберг, покойный Фред Эттнив, Рам Дасс, Йен Стюарт, Генри Стэпп, Ким Маккати, Роберт Томпкинс, Эдди Ошинс, Шон Боулз, Фред Вольф, Марк Митчелл и другие. Большое значение имели ободрение и поддержка друзей, в частности Сьюзен Паркер Барнетт, Кейт Вильгельм, Даймона Найта, Андреа Пуччи, Дина Кислинга, Флеетвуда Бернстайна, Шерри Андерсон, Манодж и Дипту Пал, Джеральдины Морено-Блэк и Эдда Блэка, моего покойного коллеги Майка Моравчика и особенно нашего покойного любимого друга Фредерики Лейф.

Я особо благодарю Ричарда Рида, который убедил меня представить рукопись для публикации и передал ее Джереми Тарчеру. Вдобавок Ричард оказывал важную поддержку, высказывая полезные критические замечания и помогая с редактированием. Разумеется, моя жена Мэгги внесла столь большой вклад и в развитие идей, и в разработку языка, которым они выражаются, что без нее эта книга, буквально, была бы невозможна. Я сердечно благодарю редакторов издательства Дж. Тарчера — Эйдина Келли, Дэниела Малвина и особенно Боба Шепферда, а также самого Джереми Тарчера за то, что они верили в этот проект.

Спасибо вам всем.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Не так давно мы, физики, полагали, что наконец завершили все наши поиски: мы достигли конца пути и обнаружили механическую вселенную, совершенную во всем своем великолепии. Вещи ведут себя так, как они себя ведут, потому что они были такими в прошлом, Они будут такими, какими они будут, потому что они таковы в настоящем, и так далее. Все прекрасно укладывается в узкие рамки законов Ньютона и Максвелла. Существовали математические уравнения, которые действительно соответствовали поведению природы. Имелось однозначное соответствие между символом на странице научной статьи и движением любых объектов — от самых крохотных до самых огромных — в пространстве и во времени.

Кончалось девятнадцатое столетие, когда знаменитый А. А. Майкельсон, говоря о будущем физики, заявил, что оно будет заключаться в «добавлении десятичных знаков к уже полученным результатам». Справедливости ради, надо заметить, что Майкельсон, делая это замечание, полагал, что цитирует знаменитого лорда Кельвина. В действительности, именно Кельвин сказал, что, по существу, в пейзаже физики все совершенно, за исключением двух темных облаков, закрывающих горизонт.

Оказалось, что эти два темных облака не только закрывали солнце тёрнеровского пейзажа ньютоновской физики, но превращали его в сбивающую с толку абстрактную картину из точек, пятен и волн в духе Джексона Поллока. Эти облака были предвестниками ныне знаменитой квантовой теории всего.

Теперь мы снова подошли к концу столетия, на этот раз двадцатого, и снова собираются облака, затемняющие ландшафт даже квантового мира физики. Как и раньше, у ньютоновского ландшафта были и до сих пор остаются свои поклонники. Он по-прежнему подходит для объяснения широкого круга механических явлений, от космических кораблей до автомобилей, от спутников до консервных ножей; и все же, когда квантовая абстрактная живопись в конце концов показала, что ньютоновский ландшафт состоит из, казалось бы, беспорядочных точек, многие из нас по-прежнему верят, что в конечном счете в основе всего — и даже квантовых точек — должен лежать какой-то вид объективного механического порядка.

Понимаете, наука исходит из очень фундаментального допущения в отношении того, каковы, или какими должны быть, вещи. Именно это допущение подвергает сомнению Амит Госвами, при содействии Ричарда Е. Рида и Мэгги Госвами, в книге, которую вы начинаете читать. Ибо это допущение, подобно своим облачным предшественникам в прошлом столетии, по-видимому, сигнализирует не только о конце столетия, но и о конце науки, какой мы ее знаем. Это допущение состоит в том, что существует «внешняя», настоящая, объективная реальность.

Эта объективная реальность представляет собой нечто основательное: она состоит из вещей, обладающих такими атрибутами, как масса, электрический заряд, угловой момент, спин, положение в пространстве и непрерывное существование во времени, выражающееся как инерция, энергия, а еще глубже в микромире — такими свойствами, как странность, очарование и цвет. И, тем не менее, облака все равно собираются. Ибо несмотря на все, что нам известно об объективном мире, даже с учетом всех его неожиданных вывертов и превращений пространства во время и в материю, и черных облаков, именуемых черными дырами, даже со всей мощью наших рациональных умов, на всех парах рвущихся вперед, у нас по-прежнему остается множество тайн, парадоксов и кусочков головоломки, которые просто некуда вставить.

Но мы, физики, упрямый народ, и мы боимся, как гласит поговорка, вместе с грязной водой выплескивать из ванночки младенца. Мы по-прежнему намыливаем и бреем свои лица, тщательно следя за тем, как мы используем бритву Оккама, дабы гарантировать, что мы удаляем все излишние «опасные допущения». Что представляют собой эти облака, которые омрачают конец абстрактной формы искусства двадцатого столетия? Они сводятся к одной фразе: судя по всему, вселенная не существует без того, кто ее воспринимает.

Что ж, на каком-то уровне это, несомненно, имеет смысл. Даже слово «вселенная» придумано человеком. Так что в каком-то смысле можно говорить — то, что мы называем вселенной, зависит от способности человеческих существ создавать мир. Но является ли это наблюдение чем-то более глубоким, нежели просто вопросом семантики? Например, существовала ли вселенная до человеческих существ? Казалось бы, да, существовала. Существовали ли атомы до того, как мы открыли атомную природу материи? И снова логика предписывает, что законы природы, силы и причины и т. п. несомненно должны были существовать, даже хотя мы ничего не знали о таких вещах, как атомы и субатомные частицы.

Но именно эти допущения в отношении объективной реальности поставили под сомнение наше современное понимание физики. Возьмем, например, простую частицу — электрон. Представляет ли он собой маленькую частичку материи? Допущение о том, что он является таковой и последовательно ведет себя как таковая, оказывается явно неправильным. Ведь временами он представляется облаком, состоящим из бесконечного числа возможных электронов, которое «выглядит» как одиночная частица тогда и только тогда, когда мы наблюдаем один из них. Более того, когда он не является одиночной частицей, то представляется волнообразным колеблющимся облаком, способным двигаться со скоростями, превышающими скорость света — в полном противоречии с озабоченностью Эйнштейна тем, что ничто материальное не может двигаться быстрее света. Но беспокойство Эйнштейна напрасно, ибо когда электрон движется таким образом, он, в действительности, не является частицей материи.

Возьмем еще один пример — взаимодействие между двумя электронами. Согласно квантовой физике, даже хотя эти два электрона могут быть на огромном расстоянии друг от друга, результаты проводимых наблюдений показывают, что между ними должна существовать какая-то связь, позволяющая сообщению распространяться быстрее света. Однако до этих наблюдений, до того, как сознательный наблюдатель решил их выполнить, даже форма связи была полностью неопределенной. И, в качестве третьего примера, такая квантовая система, как электрон в связанном физическом состоянии, кажется находящейся в неопределенном состоянии, и, тем не менее, неопределенность можно разложить на составляющие достоверности, которые каким-то образом дают в сумме исходную неопределенность. Затем появляется наблюдатель, который, подобно некому гигантскому Александру, разрубающему Гордиев узел, разрешает неопределенность в единичное, определенное, но непредсказуемое состояние, просто наблюдая электрон.

Мало того, удар меча мог бы происходить в будущем, определяя, в каком состоянии электрон находится сейчас. Ибо сейчас у нас есть даже такая возможность, что наблюдения в настоящем законно определяют то, что мы можем называть прошлым.

Таким образом, мы снова подошли к концу пути. Вокруг слишком много квантовой сверхъестественности, слишком много экспериментов, показывающих, что объективный мир — мир, который идет вперед во времени подобно часам, который говорит, что действие на расстоянии, особенно мгновенное действие на расстоянии, невозможно, который говорит, что вещь не может находиться в двух или более местах одновременно, представляет собой иллюзию нашего мышления.

Так что же нам делать? Возможно, в этой книге есть ответ. Автор выдвигает гипотезу, столь чуждую нашему западному уму, что ее хочется сразу же отбросить, как бред восточного мистика. Она утверждает, что все перечисленные выше парадоксы объяснимы и понятны, если мы отказываемся от дорогого нам допущения о существовании «внешней» объективной реальности, независимой от сознания. Она говорит даже больше — что вселенная является «самосознающей» и что именно само сознание создает физический мир.

Используя слово «сознание», Госвами подразумевает нечто, возможно, более глубокое, чем подразумевали бы вы или я. В его понимании сознание — это нечто трансцендентальное, находящееся вне пространства-времени, нелокальное и всепроникающее. Оно представляет собой единственную реальность, однако мы способны получать некоторое представление о нем только посредством действия, которое дает начало материальному и ментальному аспектам наших процессов наблюдения.

Но почему нам так трудно это принять? Возможно, я беру на себя слишком много, утверждая, что это трудно принять вам — читателю. Возможно, вы находите эту гипотезу самоочевидной. Что ж, порой она меня вполне устраивает, но затем я наталкиваюсь на кресло и ушибаю ногу. Снова вторгается та прежняя реальность, и я «вижу» себя отличным от кресла, проклиная его положение в пространстве, столь заносчиво отдельное от моего. Госвами великолепно подходит к этому вопросу и приводит несколько зачастую забавных примеров, иллюстрирующих его утверждение, что я и кресло возникаем из сознания.

Книга Госвами — это попытка преодолеть извечный разрыв между наукой и духовностью, что, по его мнению, достигается его гипотезой. Он многое говорит о монистическом идеализме и о том, как лишь он один разрешает парадоксы квантовой физики. Затем он рассматривает вековую проблему разума и тела, или разума и мозга, и показывает, каким образом его всеобъемлющая гипотеза о том, что сознание является всем, исцеляет картезианский разрыв, и, в частности — в случае, если вы об этом задумывались — даже то, каким образом одно сознание кажется столь многими отдельными сознаниями. Наконец, в последней части книги, он предлагает проблеск надежды в нашем неуверенном движении сквозь облака к двадцать первому веку, объясняя, как эта гипотеза, в действительности, будет вести к возврату очарованности человека его окружающей средой, в чем мы, безусловно, нуждаемся. Он объясняет, как он переживал свою собственную теорию, когда постигал мистическую истину: «для истинного понимания ни-что-кроме-сознания должно быть пережито».

Читая эту книгу, я тоже начинал это чувствовать. При условии, что гипотеза истинна, у вас тоже будет это переживание.

Фред, Ален Вольф, Ph.D.,

автор книг «Сновидящая вселенная»,

«Совершая квантовый скачок» и др.

Лa-Коннер, Вашингтон

 

ЧАСТЬ I. Объединение науки и духовности

 

Смятение в сегодняшнем мире достигает критического уровня. Наша вера в духовные компоненты жизни — в живую реальность сознания, ценностей и Бога — разрушается под беспощадными атаками научного материализма. С одной стороны, мы приветствуем блага, которые дает наука, предполагающая материалистическое мировоззрение. С другой стороны, это господствующее мировоззрение не может удовлетворить наши интуитивные догадки о смысле жизни.

В течение последних четырех столетий мы постепенно приходили к убеждению, что наука может строиться только на представлении о том, что все состоит из материи — из так называемых атомов в пустоте. Мы стали догматически принимать материализм, несмотря на его неспособность объяснять самый обычный опыт в нашей повседневной жизни. Короче говоря, у нас непоследовательное мировоззрение. Наша ситуация породила потребность в новой парадигме — объединяющем мировоззрении, которое интегрирует ум и дух в науку. Однако никакой новой парадигмы не появилось.

Эта книга предлагает такого рода парадигму и показывает, как мы можем развивать науку, которая принимает мировые религии, работая совместно с ними ради понимания всего человеческого существования. Основу этой парадигмы составляет признание того, что современная наука подтверждает древнюю идею, согласно которой основой всего сущего является не материя, а сознание.

Первая часть книги знакомит с новой физикой и с современным вариантом философии монистического идеализма. На этих двух столпах я буду пытаться строить обещанную новую парадигму — мост через пропасть между наукой и религией. Пусть между ними будет возможно общение.

 

ГЛАВА 1. ПРОПАСТЬ И МОСТ

Я вижу странную разорванную карикатуру человека, подзывающего меня к себе. Что он тут делает? Как он может существовать в столь раздробленном состоянии? Как мне его называть?

Как будто читая мои мысли, искаженная фигура говорит: «Какое значение имеет имя в моем состоянии? Называй меня Герника. Я ищу мое сознание. Разве я не имею права на сознание?»

Я узнаю это имя. «Герника» — это гениальная картина, созданная Пабло Пикассо в знак протеста против фашистской бомбардировки маленького испанского городка с таким названием.

«Ладно, — отвечаю я, пытаясь его успокоить, — если ты скажешь мне, что именно тебе нужно, то, возможно, я смогу помочь».

«Ты думаешь? — Его глаза загораются. — Может, ты выступишь в мою защиту?» Он жадно смотрит на меня.

«Перед кем? Где?» — спрашиваю я озадаченно.

«Внутри. Они собрались там, в то время как я оставлен здесь бессознательным. Быть может, если я найду свое сознание, то снова буду целым».

«Кто они?» — спрашиваю я.

«Ученые, те, кто решает, что реально».

«Да? Тогда ситуация не может быть такой уж плохой. Я сам ученый. Ученые — непредубежденные люди. Я пойду поговорю с ними».

Люди на вечеринке поделены на три отдельные группы, подобно островам Бермудского треугольника. После секундного колебания я решительно направляюсь к одной из этих групп — в чужой монастырь со своим уставом не ходят, и все такое. Между ними идет оживленная беседа. Они говорят о квантовой физике. Должно быть, это физики.

«Квантовая физика дает предсказания экспериментально наблюдаемых событий, и больше ничего, — говорит мужчина аристократической внешности с едва заметной проседью в волосах. — Зачем делать необоснованные допущения о реальности, говоря о квантовых объектах?»

«Вы не устали от такой позиции? Кажется, целое поколение физиков приучили думать, что адекватная философия квантовой физики была разработана шестьдесят лет назад. Это просто не так. Никто не понимает квантовую механику», — говорит другой с заметной грустью.

Эти слова остаются почти не услышанными, когда еще один господин с буйной бородой заявляет с непререкаемым авторитетом: «Послушайте, будем говорить прямо. Квантовая физика утверждает, что объекты представляются волнами. Объекты — это волны. А волны, как всем нам хорошо известно, могут быть в двух (или более) местах одновременно. Но когда мы наблюдаем квантовый объект, мы обнаруживаем его целиком в одном месте — здесь, а не там, и уж конечно, не здесь и там одновременно».

Бородатый мужчина возбужденно взмахивает руками. «Итак, что же это означает на простом языке? Вот вы, — говорит он, глядя на меня, — что вы скажете?»

Я на мгновение теряюсь, но быстро прихожу в себя. «Ну, по-видимому, наши наблюдения, и, таким образом, мы сами, оказываем глубокое влияние на квантовые объекты».

«Нет. Нет. Нет, — гневно восклицает спрашивавший. — Когда мы наблюдаем, никакого парадокса нет. Когда мы не наблюдаем, парадокс одновременного нахождения объекта в двух местах возвращается. Очевидно, что способ избежать парадокса состоит в том, чтобы поклясться никогда не говорить о местоположении объекта между наблюдениями».

«Но что, если мы, наше сознание, действительно оказываем воздействие на квантовые объекты?» — упорствую я. Почему-то мне кажется, что сознание Герники имеет некоторое отношение к этой гипотезе.

«Но это означает приоритет разума над материей», — восклицают в унисон все люди в группе, глядя на меня так, будто я высказал ересь.

«Но, но... — запинаюсь я, отказываясь быть укрощенным, — предположим, что есть какой-то способ примириться с приоритетом разума над материей».

Я рассказываю им о затруднительном положении Герники. «Послушайте, ведь у вас есть ответственность перед обществом. Вы уже шестьдесят лет знаете, что обычный, объективный способ занятия физикой не подходит для квантовых объектов. Мы получаем парадоксы. И все же, вы притворяетесь объективными, и все остальное общество упускает возможность узнать, что мы — наше сознание — тесно связаны с реальностью. Можете ли вы представить себе, как бы это подействовало на мировоззрение обычного человека, если бы физики прямо признали, что мы не отделены от мира, а напротив, мы — и есть мир и должны нести за него ответственность? Быть может, только тогда Герника — больше того, мы все — могли бы вернуться к цельности».

Важный господин вмешивается: «Глубокой ночью, и когда вокруг никого нет, я бы признал, что у меня есть сомнения. Но моя мать учила меня, что в случае сомнений гораздо лучше притворяться незнающим. Мы ничего не знаем о сознании. Сознание относится к психологии, вон к тем ребятам». — Он жестом указывает в угол.

«Но, — упорствую я, — предположим, что мы определяем сознание, как фактор, который воздействует на квантовые объекты, делая их поведение воспринимаемым. Я уверен, что психологи приняли бы во внимание такую возможность, если бы вы со мной согласились. Давайте прямо сейчас попытаемся изменить наше сепаратистское мировоззрение». Теперь я полностью уверен, что шанс Герники обрести сознание зависит от того, сумею ли я объединить этих людей.

«Говорить, что сознание причинно воздействует на атомы, — значит открывать ящик Пандоры. Это бы перевернуло объективную физику с ног на голову; физика перестала бы быть самодостаточной, и мы бы утратили всякое доверие». В голосе говорящего слышна окончательность. Кто-то еще говорит голосом, который я уже слышал до этого: «Никто не понимает квантовую механику».

«Но я обещал Гернике, что буду просить о его сознании! Пожалуйста, выслушайте меня». Я протестую, но никто не обращает никакого внимания. Я стал для этой группы несуществующим — не-сознанием, подобно Гернике.

Я решаю попытать счастья с психологами. Я узнаю их по скоплению крысиных клеток и компьютеров в их углу.

Женщина, выглядящая знающей, объясняет что-то молодому человеку. «Допуская, что мозг-ум представляет собой компьютер, мы надеемся выйти из порочного круга бихевиоризма. Мозг — это аппаратное обеспечение компьютера. В действительности, есть только мозг; это то, что реально. Однако состояния аппаратного обеспечения мозга выполняют во времени независимые функции, подобные программному обеспечению компьютера. Именно эти состояния аппаратного обеспечения мы называем умом».

«Тогда что же такое сознание?» — допытывается молодой человек.

О, как вовремя. Я пришел сюда узнать именно это — что психологи думают о сознании! Должно быть, они — как раз те, в чьей власти сознание Герники.

«Сознание подобно центральному процессору, командному центру компьютера», — терпеливо отвечает женщина.

Спрашивающий, не удовлетворенный таким ответом, энергично продолжает: «Если мы, хотя бы в принципе, можем объяснять все соотношения наших входов и выходов с точки зрения активности компьютерных цепей, то сознание представляется абсолютно ненужным».

Я не могу сдержаться: «Пожалуйста, пока не отказывайтесь признавать сознание. Оно нужно моему другу Гернике». Я рассказываю им о проблеме Герники.

Как будто вторя моему недавнему знакомому-физику, аккуратно одетый господин небрежно замечает: «Но когнитивная психология еще не готова для сознания. Мы даже не знаем, как его определить».

«Я могу сказать вам, как физик определяет сознание. Оно имеет отношение к кванту».

Это последнее слово привлекает их внимание. Сначала я объясняю, что квантовые объекты представляют собой волны, которые могут существовать более чем в одном месте, и то, каким образом сознание может быть фактором, фокусирующим волны, так что мы можем наблюдать их в одном месте. «И это — решение вашей проблемы, — говорю я. — Вы можете взять определение сознания из физики! И тогда вы, возможно, сумеете помочь Гернике».

«А вы не путаете? Разве физики не говорят, что все состоит из атомов — квантовых объектов? Если сознание тоже состоит из квантовых объектов, то как оно может причинно воздействовать на них? Подумайте сами».

Меня охватывает легкая паника. Если эти психологи знают, что говорят, то даже мое сознание — это иллюзия, не говоря уже о сознании Герники. Но психологи правы только если все сущее, включая сознание, действительно состоит из атомов. Внезапно мне в голову приходит другая возможность! И я выпаливаю: «Вы совершенно не правы! Вы не можете быть уверены в том, что все сущее состоит из атомов — это лишь допущение. Предположите вместо этого, что все сущее, включая атомы, состоит из сознания!»

Мои слушатели кажутся ошеломленными. «Послушайте, есть некоторые психологи, которые так думают. Я признаю, это интересная возможность. Но она не научна. Если мы хотим поднять психологию до статуса науки, нам следует сторониться сознания — и особенно той идеи, что сознание может быть первичной реальностью. Извините, приятель». Голос женщины, которая это говорит, в действительности, звучит вполне сочувственно.

Но я все еще не продвинулся к сознанию Герники. В отчаянии я обращаюсь к последней группе — к третьей вершине треугольника. Они оказываются нейрофизиологами (исследователями мозга). Возможно, их мнение действительно что-то значит.

Исследователи мозга тоже спорят о сознании, и мои надежды оживают. «Я утверждаю, что сознание — это причинная сущность, которая придает существованию смысл, — говорит один из них, обращаясь к более пожилому и довольно худому мужчине. — Но оно должно быть эмерджентным феноменом мозга, а не отдельным от него. В конце концов, все состоит из материи; кроме нее ничего нет».

Худой господин, говоря с английским акцентом, возражает: «Как может что-то, состоящее из чего-то другого, причинно воздействовать на то, из чего оно состоит? Это все равно, как если бы телевизионная реклама повторялась, воздействуя на электронные цепи телевизора. Избави Бог! Нет, чтобы оказывать причинное воздействие на мозг, сознание должно быть отдельной от него сущностью. Оно принадлежит к отдельному миру вне материального мира».

«Но тогда как же взаимодействуют эти два мира? Дух не может воздействовать на машину».

Грубо прерывая их, третий мужчина с волосами, завязанными в «конский хвост», смеется и говорит: «Оба вы городите чепуху. Все ваши проблемы возникают от попыток найти смысл в по своей основе бессмысленном материальном мире. Послушайте, физики правы, когда говорят, что не существует никакого смысла, никакой свободной воли, и все сущее — это беспорядочная игра атомов».

Английский сторонник отдельного мира сознания отвечает с сарказмом: «И вы думаете, что сказанное вами имеет смысл? Вы сами — игра беспорядочного, бессмысленного движения атомов, однако вы сочиняете теории и думаете, что ваши теории что-то значат».

Я вмешиваюсь в спор. «Я знаю, как можно иметь смысл даже в игре атомов. Предположите, что все состоит не из атомов, а из сознания. Что тогда?»

«Откуда вы взяли такую идею?» — требуют они.

«Из квантовой физики», — говорю я.

«Но на макроскопическом уровне мозга нет никакой квантовой физики, — авторитетно заявляют они все, объединяясь в своем возражении. — Квантовая физика — для микроуровня, для атомов. Атомы образуют молекулы, молекулы образуют клетки, а клетки образуют мозг. Мы ежедневно работаем с мозгом; нет нужды привлекать квантовую механику атомов для объяснения макроскопического поведения мозга».

«Но вы же не претендуете на полное понимание мозга, не так ли? Мозг не так прост! Разве кто-то не говорил, что если бы мозг был настолько простым, что мы могли бы его понимать, то мы были бы настолько простыми, что не были бы на это способны?»

«Быть может, это и так, — уступают они, — но как идея кванта помогает понимать сознание?»

Я рассказываю им о том, что сознание воздействует на квантовую волну. «Понимаете, это парадокс, если сознание состоит из атомов. Но если мы переворачиваем наше представление о том, из чего состоит мир, то этот парадокс очень удовлетворительно разрешается. Уверяю вас, мир состоит из сознания». Я не могу скрывать свое возбуждение и даже гордость — это такая значительная идея. Я прошу их присоединиться ко мне.

«Грустно то, — продолжаю я, — что если бы обычные люди действительно знали, что связующим звеном, соединяющим их друг с другом и с миром, является сознание, а не материя, то их взгляды на войну и мир, загрязнение окружающей среды, социальную справедливость, религиозные ценности и все другие человеческие устремления претерпели бы радикальное изменение».

«Это звучит интересно, и, поверьте, я разделяю ваши чувства. Но ваша идея также похожа на что-то из Библии. Как мы можем принимать религиозные идеи в качестве науки и продолжать пользоваться доверием?» Голос спрашивающего звучит так, будто он говорит сам с собой.

«Я прошу вас отдавать должное сознанию, — отвечаю я. — Моему другу Гернике нужно сознание, чтобы снова стать целым. И судя по тому, что я услышал на этой вечеринке, он не один такой. Как вы можете до сих пор спорить, существует ли вообще сознание? Несомненно, существование сознания нельзя оспаривать, и вы это знаете».

«Понимаю, — говорит мужчина с "конским хвостом", качая головой. — Друг мой, произошло недоразумение. Мы все избраны быть Герникой; вам приходится им быть, если вы хотите заниматься наукой. Нам приходится допускать, что все мы состоим из атомов. Нашему сознанию приходится быть вторичным явлением — эпифеноменом танца атомов. Этого требует обязательная объективность науки».

Я возвращаюсь к Гернике и рассказываю ему о своем опыте. «Как однажды сказал Абрахам Маслоу, "если единственный имеющийся у вас инструмент — это молоток, то вы начинаете обращаться со всем, как если бы это был гвоздь". Эти люди привыкли воспринимать мир, как состоящий из атомов и отдельный от них самих. Они считают сознание иллюзорным эпифеноменом. Они не могут дать тебе сознание».

«Но как насчет тебя? — Герника пристально смотрит на меня. — Ты тоже будешь прятаться за научную объективность или собираешься что-то делать, чтобы помочь мне восстановить цельность?» Теперь он трясет меня.

Его настойчивость пробуждает меня от сна. Постепенно рождается желание написать эту книгу.

* * *

Сегодня мы сталкиваемся в физике с великой дилеммой. В квантовой физике — новой физике — мы нашли теоретическую схему, которая работает; она объясняет несметное число лабораторных экспериментов. Квантовая физика привела к таким чрезвычайно полезным технологиям, как транзисторы, лазеры и сверхпроводники. И все же, мы не можем понимать смысла математики квантовой физики, не предлагая интерпретацию экспериментальных результатов, на которую многие люди могут смотреть только как на парадоксальную и даже невозможную. Взгляните на следующие квантовые свойства:

• Квантовый объект (например, электрон) может быть одновременно более чем в одном месте (волновое свойство).

• Нельзя говорить, что квантовый объект проявляется в обычной пространственно-временной реальности, пока мы не наблюдаем его как частицу (коллапс волны).

• Квантовый объект перестает существовать здесь и одновременно начинает существовать где-то в другом месте; при этом мы не можем говорить, что он прошел через разделяющее эти места пространство (квантовый скачок).

• Проявление квантового объекта, вызываемое нашим наблюдением, одновременно влияет на скоррелированный с ним объект-двойник — независимо от того, насколько далеко друг от друга они находятся (квантовое действие на расстоянии).

Мы не можем связывать квантовую физику с экспериментальными данными, не используя ту или иную схему интерпретации, а интерпретация зависит от философии, которую мы используем по отношению к данным. На протяжении веков в науке господствовала философия физического, или материального, реализма, которая предполагает, что реальна только материя — состоящая из атомов или, в пределе, из элементарных частиц; все остальное — это вторичные феномены материи, просто танец образующих ее атомов. Это мировоззрение именуется реализмом, поскольку объекты предполагаются реальными и независимыми от субъектов — нас, или от того, как мы их наблюдаем.

Однако представление, что все сущее состоит из атомов, — это непроверенное допущение; оно не основывается ни на каком прямом доказательстве для всех вещей. Когда новая физика сталкивает нас с ситуацией, которая с точки зрения материального реализма кажется парадоксальной, мы склонны упускать из виду возможность того, что парадоксы могут возникать из-за ошибочности нашего непроверенного допущения. (Мы склонны забывать, что длительно сохраняющееся допущение тем самым не становится фактом, и даже возмущаемся, когда нам об этом напоминают.)

Сегодня многие физики подозревают, что с материальным реализмом что-то не так, но боятся раскачивать лодку, которая столь хорошо служила им так долго. Они не отдают себе отчета в том, что их лодка дрейфует и нуждается в новой навигации под руководством нового мировоззрения.

Существует ли альтернатива философии материального реализма? Материальному реализму, несмотря на все его усилия и все его компьютерные модели, не удается объяснить существование наших умов, особенно феномен причинно действенного самосознания. «Что такое сознание?» Материальный реализм пытается отделываться от этого вопроса, высокомерно отвечая, что это не имеет значения. Однако, если мы сколько-либо серьезно принимаем все теории, которые строит сознательный ум (включая те, что его отрицают), то сознание все же имеет значение.

С тех пор как Рене Декарт поделил реальность на две отдельные сферы — разум и материю, — многие люди пытались рационально объяснять причинную действенность сознательных умов в рамках картезианского дуализма. Тем не менее наука дает убедительные причины сомневаться в состоятельности дуалистической философии: для того чтобы миры разума и материи взаимодействовали, они должны обмениваться энергией, однако мы знаем, что энергия материального мира остается постоянной. Значит, безусловно, есть только одна реальность. Получается «уловка-22»: если единственная реальность — это материальная реальность, то сознание не может существовать, кроме как в качестве аномального эпифеномена.

Поэтому возникает вопрос: существует ли альтернатива материальному реализму, при которой разум и материя составляют неотъемлемые части одной реальности, но реальности, которая не основывается на материи? Я убежден, что есть. Альтернатива, которую я предлагаю в данной книге, — это монистический идеализм. Эта философия является монистической, а не дуалистической, и это идеализм, поскольку основными элементами реальности считаются идеи (не путать с идеалами) и их осознание, а материя считается вторичной. Иными словами, вместо утверждения, что все (включая сознание) состоит из атомов, эта философия постулирует, что все (включая материю) существует в сознании и управляется из сознания. Заметьте — эта философия не говорит, что материя нереальна, а лишь утверждает, что реальность материи вторична по отношению к реальности сознания, которое само является основой всего сущего — включая материю. Иными словами, в ответ на вопрос: «Что такое материя?», монистический идеалист никогда не сказал бы — «Это несущественно».

Эта книга показывает, что философия монистического идеализма обеспечивает свободную от парадоксов и логически непротиворечивую удовлетворительную интерпретацию квантовой физики. Более того, когда проблема разума-тела переформулируется в общем контексте монистического идеализма и квантовой теории, ментальные феномены — такие, как самосознание, свободная воля и даже экстрасенсорное восприятие, — получают простые и удовлетворительные объяснения. Такая переформулированная картина разума-мозга позволяет нам целиком понимать самих себя в полном соответствии с тем, что на протяжении тысячелетий утверждали великие духовные традиции.

Отрицательное влияние материального реализма на качество современной человеческой жизни просто поразительно. Материальный реализм изображает вселенную, лишенную всякого духовного смысла: механическую, пустую и одинокую. Для нас — обитателей космоса — это, пожалуй, тем более тревожно, поскольку в пугающей степени общепринятой стала точка зрения, что материальный реализм одержал победу над теологиями, которые предполагают существование духовного компонента реальности вдобавок к материальному.

Факты доказывают обратное; наука показывает преимущество монистической философии над дуализмом — над духом, отделенным от материи. В этой книге приводятся веские доводы — поддерживаемые существующими данными — в пользу того, что монистическая философия, необходимая современному миру, — это не материализм, а идеализм.

В идеалистической философии сознание фундаментально; поэтому наши духовные переживания признаются и утверждаются как существенные. Эта философия вмещает многие из интерпретаций человеческого духовного опыта, которые воодушевляли различные мировые религии. С этой точки зрения мы видим, что некоторые из концепций различных религиозных традиций становятся столь же логичными, элегантными и удовлетворяющими, как интерпретация экспериментов квантовой физики.

Познай себя. Такой совет во все века давали философы, которые полностью осознавали, что именно наша самость организует мир и придает ему смысл; их всеобъемлющей целью было самопознание наряду с познанием природы. Все это изменилось в результате принятия современной наукой материального реализма; вместо единства с природой сознание становилось отделенным от природы, что вело к отделению психологии от физики. Как замечает Моррис Берман, это материально-реалистическое мировоззрение изгоняло нас из волшебного мира, в котором мы жили в прошлом, и обрекало нас на чуждый нам мир. Теперь мы живем как изгнанники в этой чужой земле; кто, кроме изгнанников, мог бы рисковать уничтожить эту прекрасную землю ядерной войной и загрязнением окружающей среды? Это чувство изгнанничества подрывает наше побуждение изменить точку зрения. Мы приучены верить, что представляем собой машины — что все наши действия определяются воспринимаемыми стимулами и предшествующим обусловливанием. Будучи изгнанниками, мы не несем никакой ответственности и не имеем никакого выбора; наша свободная воля — это мираж.

Вот почему для каждого из нас стало так важно внимательно исследовать наше мировоззрение. Почему мне угрожает ядерное уничтожение? Почему война продолжает оставаться варварским способом решения мировых споров? Почему в Африке постоянно царит голод, когда только в США мы можем выращивать достаточно пищи, чтобы кормить весь мир? Как я приобрел такое мировоззрение (и, что еще важнее, навязали ли мне его?), которое предписывает такую разделенность между мной и моими собратьями-людьми, если у всех нас сходные генетические, умственные и духовные дарования? Если бы я отказался от устаревшего мировоззрения, основанного на материальном реализме, и исследовал новое/старое мировоззрение, которого, по-видимому, требует квантовая физика, мог бы я снова быть единым с миром?

Нам нужно больше знать о себе; нам нужно знать, можем ли мы менять наши точки зрения — допускает ли это наша умственная конституция. Могут ли новая физика и идеалистическая философия сознания давать нам новые контексты для изменения?

 

ГЛАВА 2. СТАРАЯ ФИЗИКА И ЕЕ ФИЛОСОФСКОЕ НАСЛЕДИЕ

Несколько десятилетий назад американский психолог Абрахам Маслоу сформулировал идею иерархии потребностей. После того как человеческие существа удовлетворяют основные потребности выживания, для них становится возможным стремиться к удовлетворению потребностей более высокого уровня. По мнению Маслоу, наивысшей из этих потребностей является духовная: желание самоосуществления, познания себя на глубочайшем возможном уровне. Поскольку многие американцы, фактически, многие люди Запада, уже миновали более низкие ступени описанной Маслоу лестницы потребностей, следовало ожидать, что жители западного мира с энтузиазмом поднимаются на верхние ступени, двигаясь в направлении самоактуализации или духовного самоосуществления. Однако этого не происходит. В чем неверны доводы Маслоу? Как заметила Мать Тереза во время своего посещения США в восьмидесятые годы, американцы богаты материально, но обнищали духовно. Почему это должно быть так?

Маслоу не учитывал последствий не подвергаемого сомнению материализма, который господствует в сегодняшней западной культуре. Большинство жителей Запада принимают как научный факт то, что мы живем в материалистическом мире — в мире, где все состоит из материи и где материя является фундаментальной реальностью. В таком мире материальные потребности бесконечно растут, что приводит не к желанию духовного роста, а к стремлению иметь большее количество больших и лучших вещей: более мощных автомобилей, лучшего жилья, самой модной одежды, удивительных форм развлечений и ослепительной феерии настоящих и будущих технологических диковинок. В подобном мире наши духовные потребности зачастую не распознаются, отрицаются, или сублимируются, когда выходят на поверхность. Если реальна только материя, как приучил нас верить материализм, то единственной разумной основой для счастья и благополучия может быть только материальное имущество.

Конечно, наши религии, наши духовные учителя и наши художественные и литературные традиции учат нас, что это не так. Напротив, они говорят, что материализм ведет, в лучшем случае, к тошнотворному пресыщению, а в худшем — к преступлениям, болезням и другим бедам.

Большинство жителей Запада придерживаются обоих этих противоположных убеждений и живут двойственной жизнью, разделяя грабительски материалистическую потребительскую культуру и в то же время тайно презирая ее. Те из нас, кто все еще считает себя религиозными, не способны полностью игнорировать то, что хотя в словах и мыслях мы придерживаемся религии, наши дела слишком часто идут вразрез с нашими намерениями; нам не удается убедительно воплощать даже самые основные учения религий — такие, как доброжелательное отношение к своим собратьям-людям. Другие преодолевают этот когнитивный диссонанс, принимая религиозный фундаментализм или в равной степени фундаменталистский сайентизм.

Короче говоря, мы переживаем кризис — не столько кризис веры, сколько кризис замешательства. Как мы пришли к этому прискорбному состоянию? Приняв материализм в качестве так называемого научного представления о мире. В убеждении, что мы должны быть научными, мы похожи на хозяина старого магазина сувениров из такой истории:

Покупатель, обнаружив незнакомый ему прибор, приносит его к хозяину и спрашивает, для чего он предназначен.

«О, это барометр, — отвечает хозяин. — Он говорит вам, пойдет ли дождь».

«Как же он действует?» — удивляется покупатель.

Хозяин, в действительности, не знает, как действует барометр, но признать это означало бы упустить сделку. Поэтому он говорит: «Вы выставляете его за окно, а потом вносите обратно. Если барометр мокрый, вы знаете, что идет дождь».

«Но я мог бы сделать это голой рукой, так зачем же использовать барометр?» — возражает покупатель.

«Это было бы ненаучно, друг мой», — отвечает хозяин.

Я утверждаю, что в нашем принятии материализма мы уподобляемся этому хозяину магазина. Мы хотим быть научными; мы считаем себя научными, но это не так. Чтобы быть подлинно научными, мы должны помнить, что наука, совершая новые открытия, всегда менялась. Является ли материализм правильным научным мировоззрением? Я полагаю, что можно показать обоснованность отрицательного ответа на этот вопрос, хотя сами ученые отвечают на него невнятно.

Замешательство ученых обусловлено похмельем в результате чрезмерного увлечения продолжавшейся почти четыре века пирушкой под названием «классическая физика», которой положил начало Исаак Ньютон примерно в 1665 г. Теории Ньютона ставили нас на курс, который вел к материализму, господствующему в западной культуре. Мировоззрение классической физики, по-разному именуемое материальным, физическим, или научным реализмом, соответствует философии материализма, которая восходит к древнегреческому философу Демокриту (пр. 460-370 до н. э.). Хотя в этом столетии классическую физику формально сменила новая научная дисциплина — квантовая физика, старая философия классической физики — философия материализма — до сих пор остается общепринятой.

Классическая физика и материальный реализм

При посещении Версальского дворца французский математик и философ Рене Декарт был очарован огромной коллекцией автоматов в дворцовом саду. В результате работы невидимых механизмов били фонтаны, играла музыка, резвились морские нимфы и из глубины пруда поднималась фигура могучего Нептуна. Наблюдая это зрелище, Декарт пришел к мысли, что, возможно, мир представляет собой такой автомат — мировую машину.

Позднее Декарт выдвинул значительно видоизмененный вариант своей картины мира как машины. Его знаменитая философия дуализма делила мир на объективную сферу материи (область компетенции науки) и субъективную сферу ума (область компетенции религии). Таким образом, Декарт освобождал научное исследование от ортодоксии могущественной церкви. Декарт заимствовал идею объективности у Аристотеля. Ее основное положение заключается в том, что объекты независимы и отдельны от ума (или сознания). Мы будем называть это принципом строгой объективности.

Кроме того, Декарт внес вклад в законы физики, который должен был научно увековечить его идею мира как машины. Однако именно Ньютон и его последователи в XVIII в. прочно установили материализм и его следствие — принцип причинного детерминизма, утверждающий, что любое движение может быть точно предсказано на основании знания законов движения и начальных условий объектов (того, где они находились и с какой скоростью двигались).

Чтобы лучше понять ньютоно-картезианскую точку зрения на мир, представьте себе вселенную как огромное множество бильярдных шаров — больших и маленьких — на трехмерном бильярдном столе, который мы называем пространством. Если нам известны все силы, действующие на каждый из этих шаров во все времена, то простое знание их начальных условий — их положений и скоростей в некий начальный момент времени — позволяет нам вычислять, где будет находиться каждое из этих тел в любой будущий момент времени (или, если на то пошло, где они находились в любой момент времени в прошлом).

Философское значение детерминизма лучше всего резюмировал математик XVIII в. Пьер Симон Лаплас: «Интеллект, который в некий данный момент ознакомился бы со всеми силами, приводящими в движение природу, и с состоянием тел, из которых она состоит, мог бы — будучи достаточно обширным, чтобы подвергнуть данные анализу — охватить в одной и той же формуле движения самых больших тел вселенной и движения легчайших атомов; для такого интеллекта ничто не было бы неопределенным, и будущее, как и прошлое, было бы открыто его взору».

Кроме того, Лаплас написал успешную книгу по небесной механике, которая сделала его знаменитым — настолько знаменитым, что император Наполеон пригласил его во дворец.

«Господин Лаплас, — сказал Наполеон, — в своей книге вы ни разу не упомянули Бога. Почему?» (В то время обычай требовал, чтобы в любой серьезной книге было несколько упоминаний о Боге, так что у Наполеона, очевидно, были причины для любопытства. Что за смелый человек этот Лаплас, чтобы нарушать столь почтенный обычай?)

Ответ Лапласа стал классикой:

«Ваше величество, я не нуждался в этой гипотезе».

Лаплас правильно понимал значение классической физики и ее причинно-детерминистической математической структуры. Во вселенной Ньютона Бог не нужен!

Теперь мы познакомились с двумя фундаментальными принципами классической физики: строгой объективностью и детерминизмом. Третий принцип классической физики открыл Альберт Эйнштейн. Теория относительности Эйнштейна — расширение классической физики на тела, движущиеся с высокими скоростями — требовала, чтобы наивысшей скоростью в природе была скорость света. Эта скорость огромна — 300 000 километров в секунду — но все равно ограничена. Следствие этого предела скорости состоит в том, что все взаимодействия между материальными объектами в пространстве-времени должны быть локальными: они должны передаваться через пространство с конечной скоростью. Это называется принципом локальности.

Когда Декарт делил мир на материю и разум, то рассчитывал на молчаливое соглашение не подвергать нападкам религию, которая обладала бы высшим авторитетом в том, что касается разума, в обмен на верховенство науки в материальной сфере. Это соглашение соблюдалось в течение более чем двух столетий. В конце концов успехи науки в предсказании природных явлений и управлении ими побудили ученых ставить под сомнение обоснованность любых религиозных учений. В частности, ученые начали отрицать ментальную, или духовную, сторону картезианского дуализма. Таким образом, к перечню постулатов материального реализма прибавился принцип материалистического монизма: все в мире, включая ум и сознание, состоит из материи (и таких обобщений материи, как энергия и силовые поля). Наш мир полностью материален.

Конечно, еще никто не знает, как выводить ум и сознание из материи, и потому был добавлен еще один обязательный постулат: принцип эпифеноменализма. Согласно этому принципу, все ментальные феномены можно объяснять как эпифеномены, или вторичные феномены материи, путем соответствующего сведения к предшествующим физическим условиям. Основная идея такова: то, что мы называем сознанием, — это просто свойство (или группа свойств) мозга, если мозг рассматривается на определенном уровне.

Таким образом, эти пять принципов составляют философию материального (или материалистического) реализма:

1. Строгая объективность

2. Причинный детерминизм

3. Локальность

4. Физический, или материальный, монизм

5. Эпифеноменализм

Эту философию также называют научным реализмом, из чего следует, что материальный реализм необходим для науки. Большинство ученых, по крайней мере бессознательно, все еще верят в это, несмотря на твердо установленные данные, которые противоречат пяти принципам.

Важно с самого начала отдавать себе отчет в том, что принципы материального реализма представляют собой метафизические постулаты. Это предположения о природе бытия, а не выводы из экспериментов. Если обнаруживаются экспериментальные данные, противоречащие любому из этих постулатов, то от данного постулата следует отказаться. Точно так же, если рациональное доказательство показывает слабость того или иного постулата, то обоснованность этого постулата следует ставить под сомнение.

Главная слабость материального реализма состоит в том, что его философия, по-видимому, полностью исключает субъективные явления. Если придерживаться постулата строгой объективности, то многие убедительные эксперименты, выполняемые в когнитивной лаборатории, будут неприемлемы в качестве данных. Материальные реалисты полностью осознают этот недостаток: так, в последние годы много внимания уделялось вопросу о том, можно ли понимать ментальные феномены (включая самосознание) на основе материальных моделей — в особенности, компьютерных моделей. Мы исследуем основную идею, стоящую за подобными моделями: идею машинного ума.

Можем ли мы построить сознательный компьютер?

Задача науки после Ньютона, разумеется, состояла в том, чтобы насколько возможно приблизиться к всезнающему интеллекту Лапласа. Проницательность классической физики Ньютона оказалась весьма впечатляющей, и делались важные шаги в направлении такого рода приближения. Ученые постепенно разгадывали, по крайней мере частично, некоторые из так называемых вечных тайн — как возникла наша планета, откуда берут энергию звезды, как создавалась вселенная и как воспроизводится жизнь.

В конце концов последователи Лапласа брались за проблему объяснения человеческого ума, самосознания и прочего. Со своей детерминистической проницательностью, они не сомневались, что человеческий ум тоже представляет собой ньютоновскую классическую машину, подобно мировой машине, частью которой он является.

Один из убежденных сторонников понимания ума как машины, Иван Павлов, очень радовался тому, что его собаки подтверждали это убеждение. Когда Павлов звонил в звонок, у его собак выделялась слюна, даже хотя им не предлагали никакую пищу. Павлов объяснял, что у собак выработался условный рефлекс ожидать пищу всякий раз, когда звонит звонок. В действительности, это совершенно просто. Давай стимул, наблюдай реакцию, и если это та реакция, которая тебе нужна, подкрепляй ее вознаграждением.

Так рождалась идея, что человеческий ум — это простая машина с простыми входами и выходами, связанными однозначным соответствием, которая действует на основе стимула—реакции—подкрепления. Эту идею много критиковали на том основании, что подобная простая поведенческая машина не могла бы осуществлять такие умственные процессы, как мышление.

Вам нужно мышление — оно у вас есть, отвечали умные классические механицисты, которые придумали сложную машину с внутренними состояниями. Посмотрите, как ведет себя даже простой мобайл, — говорили они. За ним так забавно наблюдать, поскольку его реакции на характер ветра бесконечно разнообразны. А почему? Потому что каждая реакция, в дополнение к конкретному стимулу, зависит от множества сочетаний различных внутренних состояний ветвей мобайла. В случае мозга, эти состояния синонимичны мышлению, чувству и так далее, которые представляют собой эпифеномены внутренних состояний сложной машины, каковой является человеческий мозг.

Голоса оппозиции по-прежнему возражали: а как насчет свободной воли? Человеческие существа обладают свободой выбора. Механицисты отвечали, что свободная воля — это просто иллюзия; они добавляли интересный довод, что существует возможная физическая модель иллюзорной свободной воли. Изобретательность исследователей машинного ума поистине достойна восхищения. Теперь существует идея, согласно которой, хотя классические системы, в конечном счете, являются детерминистическими и демонстрируют, в основном, детерминистическое поведение, возможен и хаос: временами очень незначительные изменения начальных условий могут приводить к очень большим различиям в конечном исходе для системы. Это порождает неопределенность (примером этого хаотического поведения может служить неопределенность погодных систем), и неопределенность предсказания можно интерпретировать как свободу воли. Поскольку хаос, в конечном счете, является детерминированным, отсюда следует, что это иллюзия свободной воли. Итак, наша свободная воля - это иллюзия?

Еще более убедительный довод в пользу механической картины человека предложил английский математик Алан Тьюринг. По его мнению, когда-нибудь мы сконструируем машину, подчиняющуюся классическим детерминистским законам — полупроводниковый компьютер, который будет способен вести беседу с любым человеком, обладающим так называемой свободной волей. Более того, он доказывает, что беспристрастные наблюдатели не смогут отличать разговор компьютера от разговора человеческого существа. (Я предлагаю девиз для нового общества: ДРЧИИ — Движение за равенство человеческого и искусственного интеллекта.)

Хотя я восхищаюсь многими из достижений в области искусственного интеллекта, они не убеждают меня в том, что мое сознание — это эпифеномен, а моя свободная воля — мираж. Я не считаю, что мне присущи ограничения, налагаемые на классическую машину локальностью и причинностью. Я не верю, что это реальные пределы для любого человеческого существа, и боюсь, что понимание их в качестве таковых может стать самоосуществляющимся пророчеством.

«Мы — отражения мира, в котором живем», — говорил историк науки Чарльз Сингер. Вопрос в том, насколько большим может быть отражение? Небо отражается и в маленьких прудах, и в могучем океане. Какое отражение больше?

Но мы проделали большой путь в направлении создания разумной машины Тьюринга, возражают сторонники машинного ума. Наши машины уже способны проходить тест Тьюринга со случайным ничего не подозревающим человеком. Несомненно, при дальнейшем обучении и развитии, они будут иметь ум, подобный человеческому. Они будут понимать, обучаться и вести себя, как мы.

Сторонник машинного ума продолжает в детерминистской манере: если мы можем создавать машины Тьюринга, которые во всех известных отношениях ведут себя как люди, разве это не доказательство того, что наш собственный ум — это всего лишь собрание полностью детерминированных классических компьютерных программ? Для такой точки зрения не представляет препятствия и человеческая непредсказуемость, поскольку детерминированность — это не то же самое, что предсказуемость. Сам по себе, этот довод убедителен. Если наши компьютеры могут имитировать человеческое поведение — прекрасно, это облегчит общение между нами и нашими машинами. Если, изучая работу компьютерных программ, имитирующих некоторые виды нашего поведения, мы что-то узнаем о самих себе, это еще лучше. Однако от имитации нашего поведения на компьютерах очень далеко до доказательства, что мы состоим из тех программ, что осуществляют имитацию.

Конечно, даже один пример имеющейся у нас программы, которую никогда не сможет имитировать классический компьютер, разрушит миф ума как машины. Математик Роджер Пенроуз доказывает, что компьютероподобного алгоритмического рассуждения недостаточно для открытия математических теорем и законов. (Алгоритм представляет собой последовательную процедуру решения проблемы: строго логический подход, основанный на правилах.) Поэтому, спрашивает Пенроуз, откуда же берется математика, если мы действуем как компьютеры? «Математическая истина — не что-то устанавливаемое нами просто с помощью алгоритма. Я также полагаю, что решающим элементом в нашем постижении математической истины является сознание. Мы должны "видеть" истинность математического доказательства, чтобы быть убежденными в его правильности. Это "видение" составляет самую суть сознания. Оно должно присутствовать всегда, когда мы непосредственно воспринимаем математическую истину». Иными словами, наше сознание должно существовать прежде нашей алгоритмической компьютерной способности.

Еще более сильный довод против идеи ума как машины выдвинул Нобелевский лауреат, физик Ричард Фейнман. Классический компьютер — замечает Фейнман — никогда не сможет имитировать нелокальность (это специальный термин, означающий передачу информации или влияния без локальных сигналов; такая передача представляет собой действие на расстоянии и происходит мгновенно). Поэтому, если у людей существует нелокальная переработка информации, то это одна из наших неалгоритмических программ, которую никогда не сможет имитировать классический компьютер.

Есть ли у нас нелокальная переработка информации? Очень убедительным доводом в пользу нелокальности может быть наша духовность. Еще один спорный довод в пользу нелокальности — это заявления о паранормальном опыте. На протяжении веков люди утверждали, что обладают способностью к телепатии — передаче информации от ума к уму без локальных сигналов, и теперь для этого, как будто, есть кое-какие научные доказательства.

Сам Алан Тьюринг понимал, что телепатия представляет собой один надежный способ отличить человека от вычислительной машины в тесте Тьюринга: «Проведем имитационный эксперимент, используя в качестве свидетеля человека, обладающего телепатическими способностями, и машину. Эксперт может задавать, например, такие вопросы: "Какой масти карта, которая у меня в руке?" Человек, с помощью телепатии или ясновидения, правильно угадывает 130 из 400 карт. Машина может давать только случайные догадки, и, возможно, наберет 104 правильных ответа, и, таким образом, эксперт сделает правильное определение».

Экстрасенсорное восприятие (ЭСВ), которое, несомненно, остается спорным — это лишь один довод против могущества классического компьютера. Еще одной важной способностью человеческого ума, по-видимому, недостижимой для компьютера, является творчество. Если творчество включает в себя разрывность, резкие отходы от прошлых паттернов мышления, то способность компьютера к творчеству, безусловно, сомнительна, поскольку классический компьютер оперирует с непрерывностью.

Однако, в конечном счете, все дело в сознании. Если специалисты по машинному уму смогут создать классический компьютер, который будет сознательным в том же смысле, в каком сознательны мы с вами, дело примет другой оборот, несмотря на все перечисленные выше второстепенные соображения. Смогут ли они? Как знать. Предположим, что мы снабдили машину Тьюринга несметным количеством программ, совершенно имитирующих наше поведение; стала бы тогда машина сознательной? Безусловно, ее поведение демонстрировало бы все сложности человеческого ума, и, как машина Тьюринга, она была бы безупречной имитацией человека (за исключением немногих таких специфически человеческих характеристик, как ЭСВ и способность к математическому творчеству, которые энтузиасты машинного ума в любом случае считают сомнительными), но была бы она подлинно сознательной?

Во время обучения в колледже в 1950-е гг. я познакомился с идеей сознательного компьютера, читая научно-фантастический роман Роберта Ханлайна «Луна — строгая хозяйка». Ханлайн передает представление, что сознание компьютера зависит от его размера и сложности: как только машина в романе переходит предел сложности и размера, она становится сознательной. Судя по всему, такая точка зрения широко распространена среди исследователей искусственного интеллекта.

Мне представляется, что сознание компьютера не определяется сложностью. Конечно, высокий уровень сложности может гарантировать, что реакции компьютера на данный стимул будут не более легко предсказуемыми, чем человеческие, но не больше того. Если мы можем прослеживать входные/выходные характеристики компьютера к активности его внутренних цепей совершенно однозначно (а это, по крайней мере в принципе, всегда должно быть возможно для классического компьютера), то зачем нужно сознание? Судя по всему, у него не будет никакой функции. Я думаю, сторонники искусственного интеллекта уклоняются от вопроса, говоря, что сознание — это только эпифеномен, или иллюзия. По-видимому, с моей точкой зрения согласен Нобелевский лауреат, нейрофизиолог Джон Экклз. Он спрашивает: «Почему мы вообще должны быть сознательными? В принципе, мы можем объяснять все наши входные/выходные характеристики с точки зрения активности нейронных цепей; и, следовательно, сознание кажется абсолютно излишним».

Не все излишнее в природе запрещено, но оно маловероятно. Для классической машины Тьюринга сознание представляется излишним, и это достаточная причина для того, чтобы сомневаться, что эти машины, какими бы сложными они ни были, когда-либо будут сознательными. Факт наличия сознания у нас самих предполагает лишь, что наши входные/выходные характеристики не полностью определяются алгоритмическими программами классической компьютерной машинерии.

Сторонники машинного ума иногда приводят еще один довод: мы свободно приписываем сознание другим человеческим существам потому, что они сообщают о ментальном опыте — мыслях, чувствах и т. д., — который аналогичен нашему собственному Если запрограммировать андроида сообщать о мыслях и чувствах, сходных с вашими, смогли бы вы отличить его сознание от сознания вашего друга? В конце концов, вы не более способны переживать то, что происходит в голове у вашего друга, чем то, что происходит в голове андроида. Так что вы, в любом случае, никогда не сможете знать наверняка!

Это напоминает мне об эпизоде из телесериала «Звездный путь». Мошенника приговаривают к необычному наказанию, которое вовсе не выглядит наказанием. Его ссылают в колонию, где он будет единственным человеком в окружении обслуживающих его андроидов, многие из которых имеют форму прекрасных девушек.

Вы, как и я, можете догадаться, почему это — наказание. Причина, по которой я живу не в солипсистской вселенной (где реален только я), состоит не в том, что другие, подобные мне, логически убеждают меня в своей человечности, а в том, что у меня есть с ними внутренняя связь. Я никогда бы не мог иметь такой связи с андроидом.

Я утверждаю, что имеющееся у нас чувство внутренней связи с другими людьми обусловлено реальной связью духа. Я полагаю, что классические компьютеры никогда не могут быть сознательными, подобно нам, потому что у них нет этой духовной связи.

Этимологически слово сознание (англ. consciousness) происходит от слов scire (знать) и сит (с). Сознание означает «знать с». Для меня этот термин подразумевает нелокальное знание; мы не можем «знать с кем-либо», не имея нелокальной связи с этим человеком.

Нас не должно приводить в смятение то, что мы не можем построить модель самих себя, основанную на классической физике и с использованием компьютерного алгоритмического подхода. С начала этого столетия нам известно, что классическая физика является неполной. Не удивительно, что она дает нам неполное мировоззрение. Давайте исследуем новую физику, рожденную на заре XX в., и, с точки зрения конца этого века, посмотрим, какую свободу несет с собой ее мировоззрение.

 

ГЛАВА 3. КВАНТОВАЯ ФИЗИКА И КОНЧИНА МАТЕРИАЛЬНОГО РЕАЛИЗМА

Почти век назад в физике был сделан ряд экспериментальных открытий, требовавших изменения нашего мировоззрения. То, что обнаруживалось в этих экспериментах, представляло собой, по словам философа Томаса Куна, аномалии, которые не могла объяснить классическая физика. Эти аномалии открывали путь к революции в научной мысли.

Представьте себе, что вы — физик на пороге нового столетия. Одна из аномалий, которые хотите понять вы и ваши коллеги, касается того, как нагретые тела испускают излучение. Будучи физиком ньютоновской школы, вы считаете, что вселенная — это классическая машина, состоящая из частей, ведущих себя в соответствии с законами ньютоновской механики, которые почти все полностью известны. Вы верите, что, располагая всей информацией о частях и справившись с немногими оставшимися трудностями в отношении законов, вы сможете навсегда предсказать будущее вселенной. Однако эти немногие оставшиеся трудности неприятны. Вы не готовы отвечать на вопросы, касающиеся, например, того, каков закон излучения нагретых тел.

Вообразите, что в то время как вы ломаете голову над этим вопросом, ваша жена удобно устроилась рядом с вами перед горящим камином.

Вы (бормоча): Я просто не могу этого понять.

Она: Передай мне орешки.

Вы (передавая орешки): Я просто не могу понять, почему мы сейчас не загораем.

Она (смеясь): Ну, это было бы мило. У нас могли бы даже быть основания пользоваться камином в летнее время.

Вы: Понимаешь, теория говорит, что излучение от камина должно быть так же богато ультрафиолетом, как солнечный свет. Но что делает именно солнечный свет, а не свет камина, богатым этими высокими частотами? Почему мы сейчас не загораем, принимая ультрафиолетовую ванну?

Она: Подожди, пожалуйста. Чтобы я могла слушать это серьезно, тебе придется чуть замедлить темп и объяснить. Что такое частота? Что такое ультрафиолет?

Вы: Извини. Частота — это число периодов в секунду. Это мера того, как быстро колеблется волна. Для света это означает цвет. Белый свет состоит из света разных частот, или цветов. Красный — это низкочастотный свет, а фиолетовый — высокочастотный свет. Если частота еще выше, то это невидимый черный цвет, который мы называем ультрафиолетовым.

Она: Ладно, значит, и свет от горящих дров, и свет от солнца должен содержать массу ультрафиолета. К сожалению, солнце подчиняется вашей теории, а горящие дрова — нет. Быть может, в горящих дровах есть нечто особенное...

Вы: В действительности, все еще хуже. Все источники света, а не только солнце или горящие дрова должны давать большие количества ультрафиолета.

Она: А, это уже становится интересно. Инфляция ультрафиолета вездесуща. Но разве за всякой инфляцией не следует спад? Разве не поется в песенке, что все поднимающееся должно падать? (Она начинает напевать без слов.)

Вы (раздражаясь): Но как?

Она (протягивая миску с орешками): Хочешь орешков, дорогой?

(Беседа заканчивается. )

Планк совершает первый квантовый скачок

В конце XIX в. многие физики испытывали разочарование, пока один из них не нарушил общую тенденцию — это был Макс Планк из Германии. В 1900 г. Планк совершил смелый концептуальный прорыв, заявив, что старой теории необходим квантовый скачок (он заимствовал слово квант, означающее «количество», из латыни). Излучение света раскаленными телами — например, горящими дровами или солнцем — вызывается электронами, крохотными колеблющимися электрическими зарядами. Эти электроны поглощают энергию из нагретой среды, например камина, и затем испускают ее обратно в виде излучения. Эта часть старой физики была верной, но затем классическая физика предсказывала, что испускаемое излучение должно быть богато ультрафиолетом, чему противоречили наши наблюдения. Планк (весьма храбро) объявил, что проблему испускания разных количеств ультрафиолета можно решить, если допустить, что электроны испускают или поглощают энергию только определенными дискретными порциями, которые он назвал «квантами» энергии.

Чтобы понять смысл кванта энергии, рассмотрим такую аналогию. Сравните случай шарика, катящегося по лестнице, со случаем, когда он катится по наклонной плоскости (рис. 1), на наклонной плоскости может занимать любое положение, и его положение может меняться на любую величину. Таким образом, это модель непрерывности, представляющая то, как мы думаем в классической физике. По контрасту, шарик на лестнице может находиться только на той или иной ступени; его положение (и его энергия, которая связана с положением) «квантовано».

Рнс. 1. Квантовый скачок. На наклонной плоскости классическое движение шарика является непрерывным; на лестнице квантовой движение происходит в виде дискретных стадий (квантовых скачков)

Вы можете возразить — что происходит, когда шарик падает с одной ступени на другую? Разве во время своего спуска он не занимает промежуточные положения? Именно здесь проявляется необычность квантовой теории. Для шарика на лестнице ответ, очевидно, должен быть положительным, но для случая квантового шарика (атома или электрона) теория Планка дает отрицательный ответ. Квантовый шарик никогда не может быть обнаружен в любом промежуточном положении между двумя ступеньками; он находится либо на одной, либо на другой. Это — квантовая прерывистость.

Итак, почему вы не можете получить загар от огня дров в камине? Представьте себе маятник на ветру Обычно в такой ситуации маятник будет раскачиваться, даже если ветер не очень сильный. Предположите, однако, что маятник может поглощать энергию только дискретными порциями большой величины. Иными словами, это квантовый маятник. Что тогда? Ясно, что если только ветер не способен давать требуемое высокое нарастание энергии за один шаг, то маятник не будет двигаться. Поглощение небольших значений энергии не позволит ему накопить достаточно энергии для преодоления порога. Так и с колеблющимися электронами в камине. В результате небольших квантовых скачков возникает низкочастотное излучение, но для высокочастотного излучения требуются большие квантовые скачки. Большой квантовый скачок должен вызываться большим количеством энергии в среде, окружающей электрон; энергия дров, горяших в камине, просто недостаточно сильна, чтобы создавать условия для выделения большого количества голубого света, не говоря уже об ультрафиолете. Вот по какой причине нельзя загореть, сидя у камина.

Насколько известно, Планк был довольно традиционным ученым и с неохотой обнародовал свои идеи относительно квантов энергии. Он даже занимался своей математикой стоя, как в то время было принято в Германии. Ему не особенно нравились следствия его новаторской идеи; однако ученым, которым предстояло продвинуть революцию намного дальше, становилось ясно, что они указывают на совершенно новый способ понимания нашей физической реальности.

Фотоны Эйнштейна и атом Бора

Одним из этих революционеров был Альберт Эйнштейн. В то время когда он опубликовал свою первую исследовательскую статью по квантовой теории, он работал клерком в патентном бюро в Цюрихе (1900). Подвергнув сомнению популярное в то время представление о волновой природе света, Эйнштейн выдвинул гипотезу, что свет существует в идее кванта — дискретного пучка энергии, — который мы теперь называем фотоном. Чем выше частота света, тем большую энергию имеет каждый пучок.

Еще большим революционером был датский физик Нильс Бор, который в 1913 г. использовал идею кванта света для формулировки гипотезы, согласно которой весь мир атома полон квантовых скачков. Нас всех учили, что атом похож на миниатюрную солнечную систему, что электроны вращаются вокруг ядра во многом подобно тому, как планеты вращаются вокруг Солнца. Возможно, вам будет интересно узнать, что эта модель, предложенная английским физиком Эрнстом Резерфордом, имела решающий недостаток, который устраняла работа Бора.

Представьте себе рой движущихся по орбитам спутников, которые довольно регулярно запускают с Земли с помощью космических ракет. Эти спутники существуют не вечно. Вследствие столкновения с земной атмосферой, они теряют энергию и замедляют свое движение. Их орбиты сужаются, и, в конечном счете, они падают на Землю (рис. 2).

Рис. 2. Орбиты спутников, вращающихся вокруг Земли, неустойчивы. Так же ведут себя и орбиты электронов в модели атома Резерфорда

Согласно классической физике, электроны, окружающие атомное ядро, тоже должны были бы терять энергию вследствие непрерывного излучения света и в конце концов падать на ядро. Поэтому планетарная модель атома неустойчива. Однако Бор (который, предположительно, увидел планетарную систему атома во сне) создал устойчивую модель атома, применив идею квантового скачка.

Предположим, говорил Бор, что орбиты электронов дискретны, подобно квантам энергии Планка. Тогда орбиты можно представлять себе как образующие энергетическую лестницу (рис. 3). Они стационарны — величина их энергии остается неизменной. Находясь на этих квантованных орбитах, электроны не излучают света. Электрон испускает квант света, только когда перескакивает с орбиты с более высокой энергией на орбиту с более низкой (со ступени лестницы с более высокой энергией на более низкую ступень). Таким образом, если электрон находится на орбите с самой низкой энергией, у него нет более низкого уровня, куда бы он мог перескакивать. Эта конфигурация базового уровня устойчива, и у электрона нет никаких шансов упасть на ядро. Все физики встретили модель атома Бора вздохом облегчения.

Рис. 3. Орбита Бора и квантовый скачок: а — квантованные орбиты Бора. Атомы испускают свет, когда электроны перескакивают с орбиты на орбиту; б — для квантовых скачков по энергетической лестнице нет нужды проходить через промежуточное пространство между ступенями

Бор отсек голову Гидре неустойчивости, но на ее месте вырастала другая. Согласно Бору, электрон никогда не может занимать никакое положение между орбитами; таким образом, совершая скачок, он должен каким-то образом непосредственно переходить на другую орбиту. Это не орбитальный прыжок через пространство, а что-то радикально новое. Хотя, возможно, было бы соблазнительно изображать скачок электрона как прыжок с одной ступеньки лестницы на другую, однако электрон совершает скачок, не пересекая пространство между ступеньками. Вместо этого он как будто исчезает на одной ступеньке, снова появляясь на другой — без какого бы то ни было непрерывного перехода. Больше того, нельзя сказать, куда он собирается перескакивать, если существует больше одной более низкой ступени, между которыми он может выбирать. Можно давать лишь вероятностные предсказания.

Корпускулярно-волновой дуализм

Возможно, вы заметили в квантовой концепции света кое-что странное. Говорить, что свет существует в виде квантов, фотонов, — значит утверждать, что свет состоит из частиц, подобных песчинкам. Однако такое утверждение во многом противоречит повседневному опыту, который мы получаем, имея дело со светом.

Представьте себе, например, что вы смотрите на отдаленный уличный фонарь через ткань матерчатого зонтика. Вы не увидите непрерывный поток света, проходящий насквозь, как следовало бы ожидать, если бы свет состоял из крохотных частиц (насыпьте песка в решето, и вы увидите, что я имею в виду). Вместо этого вы увидите узор из чередующихся темных и светлых каемок, который технически называется интерференционной картиной. Свет изгибается в нитях ткани и вокруг них, создавая картину, которую могут образовывать только волны. Таким образом, даже наш повседневный опыт показывает, что свет ведет себя как волна.

Тем не менее квантовая теория настаивает, что свет также ведет себя как пучок частиц, или фотонов. Наши глаза представляют собой такой замечательный инструмент, что мы можем сами наблюдать квантовую, зернистую природу света. В следующий раз, расставаясь с близким человеком в сумерках, обратите внимание на то, как вы видите удаляющуюся фигуру. Заметьте, что очертания удаляющегося объекта выглядят фрагментарными. Если бы световая энергия, отражающаяся от этого объекта и попадающая в оптические рецепторы вашей сетчатки, обладала волноподобной непрерывностью, то как минимум какой-то свет от каждой части объекта должен был бы всегда возбуждать ваши оптические рецепторы. Вы бы всегда видели полный образ. (Следует признать, что в слабом свете контраст между темным и светлым был бы не очень ясным, но это не влияло бы на четкость очертаний.) Однако вместо этого вы видите вовсе не четкие очертания, так как рецепторы ваших глаз реагируют на индивидуальные фотоны. В тусклом свете меньше фотонов, чем в ярком; поэтому в этой гипотетической сумеречной ситуации в любое данное время будут стимулироваться лишь немногие из ваших рецепторов — слишком немногие, чтобы определять очертания слабо освещенной фигуры. Следовательно, образ, который вы видите, будет фрагментарным.

Возможно, вам не дает покоя еще один вопрос: почему рецепторы не могут хранить данные бесконечно, пока мозг не соберет достаточно информации, чтобы собрать все фрагментарные картины в одно целое? К счастью для квантовых физиков, которые всегда отчаянно нуждаются в повседневных примерах квантовых явлений, оптические рецепторы могут хранить информацию лишь доли секунды. В тусклом свете в любой данный момент в ваших глазах будет возбуждаться недостаточно рецепторов для создания полного изображения. Когда в следующий раз в сумерках вы будете говорить «прощай» неясной удаляющейся фигуре любимого человека, не забудьте подумать о квантовой природе света; это, несомненно, уменьшит боль вашей разлуки.

Когда свет рассматривается как волна, он оказывается способным одновременно быть в двух (или более местах) — как в случае, когда он проходит через отверстия ткани зонтика, и образует дифракционную картину; однако, когда мы улавливаем его на фотографической пленке, он проявляется дискретно, отдельными пятнышками, подобно потоку частиц. Таким образом, свет должен быть и волной, и частицей. Парадоксально, не так ли? Дело касается одного из бастионов старой физики: однозначного описания на естественном языке. Кроме того, на карту поставлена сама идея объективности: зависит ли природа света — то, чем является свет, — от того, как мы его наблюдаем?

И как если бы парадоксы, касающиеся света, были недостаточно вызывающими, неизбежно возникает еще один вопрос: может ли материальный объект, например электрон, быть и волной, и частицей? Может ли он обладать двойственностью, подобной двойственности света? Физиком, который впервые поставил этот вопрос и упорно давал на него положительный ответ, потрясший всех его коллег, был французский аристократ Луи Виктор де Бройль.

Волны материи

Когда де Бройль примерно в 1924 г. писал свою кандидатскую диссертацию, он провел параллель между дискретностью стационарных орбит атома Бора и дискретностью звуковых волн, производимых гитарой. Параллель оказалась плодотворной.

Представьте себе движение звуковой волны в некоторой среде (рис. 4). Вертикальное смещение частиц среды меняется от ноля до максимума (гребень), обратно до ноля, до отрицательного максимума (впадины), опять до ноля, и так далее с увеличением расстояния. Максимальное вертикальное смещение в одном направлении (от ноля до гребня или впадины) называется амплитудой. Отдельные частицы среды движутся взад и вперед относительно своего покоящегося положения. Однако волна, проходящая через среду, распространяется. Волна представляет собой распространяющееся возмущение. Число гребней, проходящих через данную точку за секунду, называется частотой волны, а расстояние от гребня до гребня — длиной волны.

Рис. 4. Графическое представление волны

Щипок гитарной струны приводит ее в движение, но возникающие колебания называются стационарными (стоячими волнами), поскольку они не распространяются за пределы струны. В любом данном месте струны смещение частиц струны меняется во времени: имеет место волнистость, но волны не распространяются в пространстве (рис. 5). Распространяющиеся волны, которые мы слышим, приводятся в движение стоячими волнами колеблющихся струн.

Рис. 5. Первые несколько гармоник стационарной, или стоячей, волны в гитарной струне

Музыкальная нота гитары состоит из целого ряда звуков — спектра частот. Де Бройля заинтересовало то, что стоячие волны гитарной струны создают дискретный спектр частот, называемых гармониками. Звук самой низкой частоты называется первой гармоникой, которая определяет слышимый нами тон. Более высокие гармоники — музыкальные звуки, придающие ноте ее характерное качество, — имеют частоты, кратные частоте первой гармоники.

Стационарность представляет собой свойство волн в ограниченном пространстве. Такие волны легко вызвать в чашке чая. Де Бройль спрашивал — являются ли электроны атома локализованными (удерживаемыми) волнами? Если да, то образуют ли они дискретные стационарные волновые паттерны? Например, может быть, самая низкая атомная орбита — это та, на которой один электрон образует стационарную волну наименьшей частоты — первую гармонику, — а более высокие орбиты соответствуют стационарным электронным волнам более высоких гармоник (рис. 6).

Рис. 6. Идея де Бройля: не могут ли электроны быть стационарными волнами в ограниченном пространстве атома?

Разумеется, де Бройль приводил в поддержку своей идеи гораздо более сложные доводы, но все равно ему было трудно добиться одобрения своей диссертации. В конце концов ее послали на отзыв Эйнштейну. Эйнштейну, который первым осознал двойственную природу света, было не трудно понять, что де Бройль вполне мог быть прав: материя вполне может быть такой же двойственной, как свет. Де Бройлю присудили искомую степень, когда Эйнштейн дал о его диссертации такой отзыв: «Это может выглядеть безумным, но, в действительности, это логично».

В науке окончательным арбитром всегда служит эксперимент. Правильность идеи де Бройля о волновой природе электрона блестяще продемонстрировал эксперимент, в котором пучок электронов пропускали через кристалл (трехмерный «зонтик», подходящий для дифракции электронов) и фотографировали. Получилась дифракционная картина (рис. 7).

Рис. 7. Концентрические дифракционные кольца показывают волновую природу электронов

Если материя — волна, язвительно заметил один физик другому в конце проходившего в 1926 г. семинара, посвященного волнам де Бройля, то должно быть волновое уравнение, описывающее волну материи. Физик, которому принадлежало это замечание, сразу же забыл о нем, но тот, кто его услышал, — Эрвин Шрёдингер — в дальнейшем открыл волновое уравнение для материи, теперь известное как уравнение Шредингера. Оно является краеугольным камнем, заменившим в новой физике законы Ньютона. Уравнение Шрёдингера используется для предсказания всех удивительных качеств субмикроскопических объектов, обнаруживаемых в наших лабораторных экспериментах. Вернер Гейзенберг открыл это же самое уравнение еще раньше, но в менее четкой математической форме. Математический формализм, выросший из работ Шрёдингера и Гейзенберга, называется квантовой механикой.

Предложенная де Бройлем и Шрёдингером идея волны материи порождает удивительную картину атома. Она объясняет простыми терминами три самых важных свойства атомов: их устойчивость, их тождественность друг другу и их способность восстанавливаться. Я уже объяснял, как возникает устойчивость, — это был великий вклад Бора. Тождественность атомов определенного вида — это просто следствие тождественности волновых паттернов в ограниченном пространстве; структура стационарных паттернов определяется тем, каким образом ограничивается движение электронов, а не их окружением. Музыка атома, его волновой паттерн, остается одной и той же, независимо от того, где он находится — на Земле или в туманности Андромеды. Более того, стационарный паттерн, зависящий только от условий своего ограничения, не имеет никаких следов прошлой истории, никакой памяти; он снова и снова восстанавливается в том же самом виде.

Волны вероятности

Волны электронов не похожи на обычные волны. Даже в эксперименте по дифракции индивидуальные электроны обнаруживаются на фотографической пластинке как локализованные индивидуальные события; только наблюдая паттерн, создаваемый всем пучком электронов, мы обнаруживаем свидетельство их волновой природы — дифракционную картину. Волны электронов — это волны вероятности, говорил физик Макс Борн. Они дают нам вероятности: например, мы, весьма вероятно, обнаружим частицу там, где волновые возмущения (или амплитуды) велики. Если вероятность нахождения частицы мала, амплитуда волны будет слабой. Представьте себе, что вы наблюдаете уличное движение с вертолета, висящего над улицами Лос-Анджелеса. Если бы автомобили описывались уравнением Шрёдингера, мы бы сказали, что волна сильна в местах транспортных пробок, а между пробками волна слаба.

Кроме того, волны электронов принято представлять как волновые пакеты. Используя понятие пакетов, мы можем делать амплитуду волны большей в определенных областях пространства, и малой во всех остальных местах (рис. 8). Это важно, поскольку волна должна представлять локализованную частицу. Волновой пакет — это пакет вероятности, и Борн утверждал, что для волн электронов квадрат амплитуды волны — технически называемый волновой функцией — в некоторой точке пространства дает нам вероятность обнаружения электрона в этой точке. Эта вероятность может быть представлена колоколообразной кривой (рис. 9).

Рис. 8. Наложение многих простых волн образует типичный локальный волновой пакет (Из книги П. У. Аткинса «Кванты: справочник понятий», Оксфорд: Клейрдон Пресс, 1974)

Рис. 9. Типичное распределение вероятности

Принцип неопределенности Гейзенберга

Вероятность порождает неопределенность. Для электрона или любого другого квантового объекта мы можем говорить только о вероятности его нахождения в таком-то и таком-то месте, либо о том, что его импульс (произведение массы на скорость) равен тому-то и тому-то, но эти вероятности образуют распределение, описываемое колоколообразной кривой. Вероятность будет максимальной для некоторого значения положения, и это будет наиболее вероятное местонахождение электрона. Однако будет целая область положений, в которых есть значительные шансы обнаружить электрон. Ширина этой области соответствует неопределенности положения электрона. Такие же доводы позволяют нам говорить о неопределенности импульса электрона.

Исходя из подобных соображений, Гейзенберг математически доказал, что произведение неопределенностей положения и импульса электрона больше или равно определенному малому числу, называемому постоянной Планка. Это число, первоначально открытое Планком, устанавливает количественный масштаб, в котором квантовые эффекты становятся применимо большими. Если бы постоянная Планка не была такой малой, эффекты квантовой неопределенности вторгались бы даже в нашу повседневную макроскопическую реальность.

В классической физике любое движение определяется силами, которые им управляют. Коль скоро мы знаем начальные условия (положение и импульс объекта в некоторый начальный момент времени), мы можем вычислить его точную траекторию, используя уравнения движения Ньютона. Поэтому классическая физика ведет к философии детерминизма — идее возможности полного предсказания движения всех материальных объектов.

Принцип неопределенности подрывает философию детерминизма. Согласно принципу неопределенности, мы не можем одновременно точно определить положение и скорость (или импульс) электрона; любая попытка точного измерения одного делает неопределенным знание другого. Поэтому никогда нельзя точно определить начальные условия для вычисления траектории частицы, и понятие четко определенной траектории частицы становится непригодным.

По той же причине орбиты Бора не дают строгого описания местонахождения электрона: положение действительных орбит неопределенно. Мы действительно не можем говорить, что электрон, находящийся на том или ином энергетическом уровне, располагается на таком-то и таком-то удалении от ядра.

Сомнительные фантазии

Рассмотрим несколько фантастических сценариев, авторы которых не осознавали значение принципа неопределенности или забывали о нем.

В научно-фантастической книге «Фантастическое путешествие» и снятом по ней фильме объектам придавали миниатюрные размеры путем уплотнения. Задумывались ли вы когда-либо о том, можно ли сжимать атомы? В конце концов, они, по большей части, состоят из пустого пространства. Возможно ли такое? Решите это сами, исходя из принципа неопределенности. Размер атома дает примерное представление о степени неопределенности положения его электронов. Уплотнение атома будет помещать его электроны в меньший объем пространства, тем самым снижая неопределенность их положения; но неопределенность их импульса должна возрастать. Увеличение неопределенности импульса электрона означает увеличение его скорости. Таким образом, в результате уплотнения скорость электронов возрастает и они более способны покидать атом.

В еще одном примере научной фантастики капитан Кирк (из классического телесериала «Звездный путь») дает команду: пуск! На приборной панели нажимают кнопку: оп-ля, люди, стоящие, на платформе исчезают, появляясь в месте назначения, которое, как предполагается, представляет собой неисследованную планету, но выглядит очень похоже на съемочный павильон в Голливуде. В одном из своих романов, основанном на сериале «Звездный путь», Джеймс Блиш попытался охарактеризовать этот процесс как квантовый скачок. Подобно тому как электрон перескакивает с одной атомной орбиты на другую, не пересекая промежуточное пространство, то же самое происходило бы и с командой космического корабля «Энтерпрайз». Вы можете видеть, в чем здесь проблема. То, когда и куда электрон совершит скачок, не подчиняется закону причинности и непредсказуемо вследствие законов вероятности и неопределенности квантового скачка. Подобный квантовый транспорт заставлял бы героев «Энтерпрайза», по крайней мере иногда, очень долго ждать, чтобы куда-то попасть.

Квантовые фантазии могут быть забавными, но конечная цель новой физики и этой книги серьезна. Она состоит в том, чтобы помочь нам иметь дело с нашей повседневной реальностью.

Двойственность волна-частица и квантовое измерение

Предшествующая базовая информация помогает объяснить пару головоломных вопросов. Подразумевает ли квантовая картина электрона, движущегося волнами вокруг ядра, что заряд и масса электрона размазаны по всему атому? И означает ли тот факт, что свободный электрон распространяется так, как должна распространяться волна согласно теории Шрёдингера, что его заряд теперь размазан по всему пространству? Иными словами, как согласовать волновую картину электрона с тем фактом, что он обладает свойствами локализованной частицы? Ответы на эти вопросы весьма непросты.

Может казаться, что, по крайней мере, волновые пакеты дают возможность ограничивать электрон небольшим пространством. Увы, все не так просто. Волновой пакет, удовлетворяющий уравнению Шрёдингера в данный момент времени, с течением времени должен распространяться.

В некоторый начальный момент мы можем локализовать электрон в крохотной точке, но в течение секунд волновой пакет электрона будет распространяться по всему городу. Хотя первоначально вероятность нахождения электрона в крохотной точке подавляюще высока, всего через несколько секунд становится значимой вероятность появления электрона в любом месте в городе. А если мы будем ждать достаточно долго, электрон может появиться в любом месте во всей стране или даже во всей вселенной.

Именно это распространение волнового пакета способствует непрекращающимся шуткам о квантовой предопределенности среди знатоков. Например, возьмем такой квантово-механический способ материализации рождественской индюшки: приготовьте духовку и ждите — существует ненулевая вероятность того, что индюшка из соседнего магазина материализуется в вашей духовке.

К несчастью для любителя индюшатины, для таких массивных объектов, как индюшка, распространение происходит чрезвычайно медленно. Чтобы материализовать таким образом даже маленький кусочек индюшки, возможно, пришлось бы прождать все время существования вселенной.

А как насчет электрона? Как согласовать распространение волнового пакета электрона по всему городу с картиной локализованной частицы? Ответ в том, что мы должны учитывать в своих вычислениях акт наблюдения.

Если мы хотим измерить заряд электрона, мы должны уловить его с помощью чего-то вроде облака пара в конденсационной камере. В результате этого измерения мы должны допускать, что волна электрона схлопывается, так что теперь мы способны видеть путь электрона через облако пара (рис. 10). Согласно Гейзенбергу, «путь электрона начинает существовать только когда мы его наблюдаем». Производя измерение, мы всегда обнаруживаем электрон, локализованный в качестве частицы. Можно говорить, что наше измерение редуцирует волну электрона к состоянию частицы.

Рис. 10. Трек электрона в облаке пара

Когда Шрёдингер предлагал свое волновое уравнение, он и другие думали, что им, возможно, удалось освободить физику от квантовых скачков — от прерывистости, — поскольку волновое движение непрерывно. Однако корпускулярную природу квантовых объектов было необходимо согласовать с их волновой природой. Поэтому были предложены волновые пакеты. Наконец, с признанием распространения волнового пакета и осознанием того, что именно измерение должно вызывать мгновенное схлопывание размеров пакета, мы видим, что схлопывание должно быть прерывистым (непрерывное схлопывание требовало бы времени).

Кажется, будто не может быть квантовой механики без квантовых скачков. Однажды Шрёдингер посетил Бора в Копенгагене, где он целыми днями протестовал против квантовых скачков. Говорят, что в конце концов он сдался, раздраженно воскликнув: «Если бы я знал, что нужно признавать этот проклятый квантовый скачок, то никогда бы не связался с квантовой механикой».

Вернемся обратно к атому: если мы измеряем положение электрона, находящегося в атомном стационарном состоянии, то снова схлопываем его облако вероятности, находя его в определенном положении, а не размазанным повсюду. Делая большое число измерений в поисках электрона, мы будем чаще находить его в тех местах, где вероятность его нахождения высока, в соответствии с предсказанием уравнения Шрёдингера. Действительно, если после большого числа измерений мы графически изобразим измеренные положения, это будет выглядеть в точности подобно размытому распределению орбиты, которое дает решение уравнения Шрёдингера (рис. 11).

Рис. 11. Результаты многократных измерений положения электрона в атоме водорода на самой низшей орбите. Очевидно, что волна электрона обычно схлопывается там, где предсказываемая вероятность его нахождения высока, что дает размытую орбиту

Как с этой точки зрения выглядит летящий электрон? Когда мы делаем начальное наблюдение любого распространяющегося субмикроскопического объекта, то обнаруживаем его локализованным в качестве частицы в крохотном волновом пакете. Однако после наблюдения пакет рассеивается, и рассеяние пакета представляет собой облако нашей неопределенности в отношении пакета. Если мы наблюдаем опять, то пакет снова локализуется, но между нашими наблюдениями он всегда рассеивается.

По словам физика-философа Генри Маргенау, наблюдение электронов подобно наблюдению светлячков летним вечером. Вы можете видеть вспышку здесь, и еще мелькание света там, но не имеете никакого представления о том, где находится светлячок между вашими наблюдениями. Вы не можете сколько-либо уверенно определить его траекторию. Даже для такого макроскопического объекта, как луна, квантовая механика предсказывает, в сущности, ту же картину — единственная разница в том, что рассеяние волнового пакета неизмеримо мало (но между наблюдениями отлично от нуля).

Теперь мы подходим к сути вопроса. Всякий раз, когда мы измеряем квантовый объект, он проявляется в каком-то одном месте как частица. Распределение вероятности просто идентифицирует то место (или те места), где его вероятно обнаружить, когда мы его измеряем — не более того. Когда мы его не измеряем, квантовый объект рассеивается, и существует в одно и то же время более чем в одном месте, точно так же, как волна или облако — никак не меньше.

Квантовая физика предлагает новое и волнующее мировоззрение, которое ставит под сомнение такие старые концепции, как детерминистские траектории и причинная непрерывность. Если начальные условия не определяют навсегда движение объекта, если каждый момент, когда мы наблюдаем, становится новым началом, значит на фундаментальном уровне мир является творческим.

Жил был казак, который видел, как почти каждый день, примерно в одно и то же время, раввин переходил городскую площадь. Однажды он из любопытства спросил: «Куда вы идете, рэбби?»

Раввин отвечал: «Я точно не знаю».

«Вы проходите этой дорогой каждый день в это время. Конечно, вы знаете, куда идете».

Когда раввин стал настаивать, что он этого не знает, казак рассердился, потом стал подозрительным и в конце концов отвел раввина в тюрьму. Как раз, когда он запирал дверь камеры, раввин посмотрел на него и мягко сказал: «Видите, я не знал».

До того как казак его остановил, раввин знал, куда он идет, но после этого уже не знал. Остановка (мы можем назвать ее измерением) открывала новые возможности. Таков смысл квантовой механики. Мир не определяется раз и навсегда начальными условиями. Каждое событие измерения является потенциально творческим и может открывать новые возможности.

Принцип дополнительности

Новый способ понимания парадокса двойственности волны-частицы предложил Бор. По его словам, волновая и корпускулярная природы электрона представляют собой не двойственные, а просто полярно противоположные качества. Это взаимодополняющие качества, открывающиеся нам во взаимодополняющих экспериментах. Когда мы берем дифракционную картину электрона, то открываем его волновую природу; когда мы прослеживаем его в облаке пара, то видим его корпускулярную природу. Электроны не являются ни волнами, ни частицами. Их можно называть «волночастицами», ибо их подлинная природа превосходит оба описания. В этом состоит принцип дополнительности.

Поскольку обдумывание того факта, что один и тот же квантовый объект обладает такими, казалось бы, противоречивыми свойствами, как волновые и корпускулярные, может быть опасно для человеческой психики, природа предусмотрела амортизатор. Принцип дополнительности Бора уверяет нас, что хотя квантовые объекты обладают и волновыми, и корпускулярными свойствами, мы можем в рамках любой экспериментальной обстановки в любое данное время измерять только один аспект волночастицы. Мы выбираем, какой аспект волночастицы мы хотим увидеть, выбирая соответствующую экспериментальную обстановку.

Принцип соответствия

Поняв революционные идеи новой физики, было бы совершенно неверно думать, что физика Ньютона была полностью неправильной. Старая физика продолжает жить в сфере большей части (но не всей) грубой материи в качестве частного случая новой физики. Важная особенность науки состоит в том, что когда новый порядок сменяет старый, он, обычно, расширяет область своего применения. В старой области математические уравнения старой физики остаются справедливыми (подтверждаясь экспериментальными данными). Поэтому в сфере классической физики выводы квантовой физики о движении объектов четко соответствуют тем, что делаются с помощью ньютоновской математики при допущении, что тела, с которыми мы имеем дело, являются классическими. Этот принцип соответствия сформулировал Бор. Взаимоотношение между классической и квантовой физикой в каком-то смысле похоже на зрительную иллюзию. «Моя жена и моя теща» (рис. 12). Что вы видите на этом рисунке? Сначала вы видите или жену, или тещу. Я всегда вижу сначала жену. В действительности, вам может потребоваться некоторое время, чтобы обнаружить на рисунке второй образ. Если вы присматриваетесь к нему, внезапно возникает второй образ. Подбородок жены превращается в нос тещи, ее шея — в подбородок более старой женщины, и так далее. Возможно, вы поражаетесь — что происходит? Линии рисунка остаются теми же, но внезапно для вас становится возможным новый способ восприятия картины. Очень скоро вы обнаруживаете, что можете легко переходить от старой картинки к новой и обратно. В любой момент вы по-прежнему видите только один из двух образов, но ваше сознание расширилось так, что вы осознаете их двойственность. В таком расширенном состоянии осознания начинает становиться понятной странность квантовой физики. Она даже становится волнующей. Перефразируя слова Гамлета, обращенные к Горацио, можно сказать — в небесах и на земле есть много вещей, которые и не снились классической физике.

Рис. 12. Моя жена и моя теща

Квантовая механика дает нам более широкую перспективу, новый контекст, расширяющий наше восприятие в новую область. Мы можем видеть природу как отдельные формы — волны, либо частицы — или можем обнаруживать дополнительность: идею, что одной и той же вещи присущи и волновые, и корпускулярные свойства.

Копенгагенская интерпретация

Согласно так называемой Копенгагенской интерпретации квантовой механики, разработанной Бором, Гейзенбергом и Борном, мы рассчитываем квантовые объекты как волны и интерпретируем волны вероятностным образом. Мы определяем их атрибуты — такие, как положение и импульс — отчасти неопределенно и понимаем их с учетом принципа дополнительности. Вдобавок фундаментальными аспектами поведения квантового объекта считаются отсутствие непрерывности и квантовые скачки — например, схлопывание расползающегося волнового пакета при наблюдении. Еще один аспект квантовой механики — неразделимость. Разговор о квантовом объекте без разговора о том, как мы его наблюдаем, не имеет смысла, поскольку одно неотделимо от другого. Наконец, для массивных макрообъектов предсказания квантовой механики совпадают с предсказаниями классической физики. Это вводит запрет на проявление таких квантовых эффектов, как вероятность и прерывистость в макроскопической сфере природы, которую мы наблюдаем непосредственно с помощью органов чувств. Классическое соответствие маскирует квантовую реальность.

Преодоление материального реализма

Принципы квантовой теории позволяют отказаться от необоснованных допущений материального реализма.

Допущение 1: Строгая объективность. Основное допущение материализма состоит в том, что существует независимая от нас материальная вселенная. Это допущение обладает некоторой очевидной операционной обоснованностью и зачастую считается необходимым для осмысленного занятия наукой. Действительно ли это допущение обоснованно? Квантовая физика показывает, что мы выбираем, какой аспект — волновой или корпускулярный — будет демонстрировать квантовый объект в той или иной ситуации. Более того, наше наблюдение схлопывает квантовый волновой пакет в локализованную частицу. Субъекты и объекты неразделимо связаны воедино. Если это так, то как можно придерживаться допущения строгой объективности?

Допущение 2: Причинный детерминизм. Еще одно допущение классической науки, подкрепляющее материальный реализм, — это то, что мир является фундаментально детерминистическим: нам нужно знать только силы, действующие на каждый объект, и начальные условия (начальные скорость и положение объекта). Однако принцип квантовой неопределенности говорит, что мы никогда не можем одновременно определять и скорость, и положение объекта с абсолютной точностью. В нашем знании начальных условий всегда будет содержаться ошибка, и строгий детерминизм неприемлем. В равной мере подозрительна и сама идея причинности. Поскольку поведение квантовых объектов носит вероятностный характер, строгое причинно-следственное описание поведения единичного объекта невозможно. Вместо этого, говоря о больших группах частиц, мы имеем статистическую причину и статистическое следствие.

Допущение 3: Локальность. Допущение локальности — того, что все взаимодействия между материальными объектами опосредуются локальными сигналами, — имеет решающее значение для материалистического воззрения, согласно которому объекты существуют, по существу, отдельно и независимо друг от друга. Однако если волны распространяются на огромные расстояния, а затем внезапно схлопываются, когда мы производим измерения, то влияние нашего измерения не передается локально. Таким образом, локальность исключается. Это еще один смертельный удар по материальному реализму.

Допущения 4 и 5. Материализм и эпифеноменализм. Материализм утверждает, что субъективные ментальные феномены представляют собой всего лишь эпифеномены материи и могут быть полностью сведены к материальному мозгу. Однако согласно принципу дополнительности и идее смешения субъекта и объекта для понимания поведения квантовых объектов нам, по-видимому, необходимо учитывать сознание — нашу способность делать выбор. Более того, кажется абсурдным, что эпифеномен материи может воздействовать на материю: если сознание — это эпифеномен, то как оно может «схлопывать» рассредоточенную волну квантового объекта в локализованную частицу при проведении квантового измерения?

Несмотря на принцип соответствия, новая парадигма физики — квантовая физика — противоречит данным материального реализма. Не существует способа обойти стороной этот вывод. Мы не можем говорить, ссылаясь на принцип соответствия, что классическая физика справедлива для макрообъектов для всех практических целей, и что коль скоро мы живем в макромире, то будем допускать, что квантовая странность ограничена субмикроскопической сферой природы. Напротив, странность преследует нас и на макроуровне. Если мы делим мир на сферы классической и квантовой физики, возникают неразрешимые квантовые парадоксы.

В Индии люди придумали хитроумный способ ловить мартышек с помощью сосуда с орехами. Мартышка засовывает руку в сосуд, захватывая пригоршню орехов. Увы, зажав пищу в кулаке, она уже не может вытащить руку — горлышко сосуда слишком узкое. Ловушка действует потому, что жадность мартышки не дает ей выпустить орехи. Аксиомы материального реализма — материализм, детерминизм, локальность и т.д. — хорошо служили нам в прошлом, когда наши знания были более ограниченными, чем сегодня, но теперь они стали для нас ловушкой. Возможно, нам придется отказаться от орехов определенности, чтобы воспользоваться свободой, лежащей за пределами материальной арены.

Если материальный реализм не может быть адекватной философией для физики, то какая философия способна иметь дело со всеми странностями квантового поведения? Это философия монистического идеализма, которая лежит в основе всех религий мира.

Традиционно, только религии и гуманитарные дисциплины признают ценность человеческой жизни за пределами физического выживания — ценность, обусловленную нашей любовью к прекрасному; нашими творческими способностями в искусстве, музыке и мысли; и нашей духовностью в интуиции единства. Естественные науки, запертые в рамках классической физики и ее философского багажа материального реализма, были соблазнителем скептицизма. Теперь новая физика остро нуждается в новой, освобождающей философии, подходящей для современного уровня наших знаний. Если монистический идеализм подходит для этого, то естественные и гуманитарные науки, наряду с религиями, впервые со времен Декарта, смогут идти рука об руку в поиске всей человеческой истины.

 

ГЛАВА 4. ФИЛОСОФИЯ МОНИСТИЧЕСКОГО ИДЕАЛИЗМА

Монистический идеализм представляет собой полную противоположность материального реализма. В этой философии фундаментальное место занимает сознание, а не материя. И мир материи, и мир феноменов ума определяются сознанием. В дополнение к материальной и ментальной сферам (которые вместе образуют имманентную реальность, или мир проявления), идеализм постулирует трансцендентную, архетипическую сферу идей в качестве источника материальных и ментальных феноменов. Важно понимать, что монистический идеализм, как следует из его названия, является унитарной философией; любые деления, как, например, на имманентное и трансцендентное, существуют в сознании. Только сознание представляет собой окончательную реальность.

На Западе самая влиятельная формулировка философии монистического идеализма принадлежит Платону, который в своей работе «Республика» дает знаменитую аллегорию пещеры. Как известно сотням поколений людей, изучавших философию, эта аллегория ясно иллюстрирует фундаментальные концепции идеализма. Платон изображает людей неподвижно сидящими в пещере и смотрящими на стену. Огромная вселенная, находящаяся снаружи, проецируется на стену пещеры в виде театра теней, и мы, люди, наблюдаем эти тени. Мы наблюдаем иллюзии теней, ошибочно принимая их за реальность. Подлинная реальность находится позади нас, в свете и архетипических формах, отбрасывающих тени на стену. В этой аллегории игра теней соответствует нереальным имманентным проявлениям в человеческом опыте архетипических реалий, которые принадлежат к трансцендентному миру. В действительности, единственной реальностью является свет, ибо свет — это все, что мы видим. В монистическом идеализме сознание подобно свету в пещере Платона.

Те же основные идеи неоднократно встречаются в идеалистической литературе многих культур. В литературе индийской веданты для обозначения трансцендентных архетипов используется санскритское слово нама, а слово рупа обозначает их имманентную форму. За пределами намы и рупы сияет свет Брахмана — вселенского сознания, одного без второго, основы всего бытия. «Вся эта вселенная, о которой мы говорим и думаем, — не что иное, как Брахман. Брахман пребывает за пределами майи (иллюзии). Ничего другого не существует».

В буддийской философии сфера материи и сфера понятий называются, соответственно, нирманакайя и самбхогакайя, но за их пределами находится свет единого сознания — дхармакайя, — освещающий их обе. И, на самом деле, существует только дхармакайя. «Нирманакайя — это внешняя видимость тела Будды и его непостижимых дел. Самбхогакайя обладает огромной и безграничной потенциальностью. Дхармакайя Будды свободна от любого восприятия или понятия формы».

Возможно, даосский символ инь-ян более широко известен, чем индийские символы. Светлый ян, считающийся мужским символом, определяет трансцендентную сферу, а темный инь — женский символ — определяет имманентную.

Рис. 13. Символ инь-ян

Отметьте их соотношение фигуры-фона. «То, что позволяет проявляться то темному, то светлому, есть Дао» — то, что превосходит взаимодополняющие проявления.

Сходным образом иудейская Каббала описывает два порядка реальности: трансцендентный, который Сефирот представляет в качестве Теогонии, и имманентный — alma-de-peruda, «мир разделения». Согласно книге Зохар, «если созерцать вещи в мистической медитации, все предстает как одно».

В христианском мире названия трансцендентной и имманентной сфер — небеса и земля — составляют часть нашего повседневного словаря. Однако наше повседневное употребление упускает из виду истоки этих понятий в монистическом идеализме. За пределами царств небес и земли существует Бог — Царь этих царств. Царства не существуют отдельно от Царя: Царь и есть царства. Как пишет христианский идеалист Дионисий: «Оно [сознание — основа бытия] находится в наших умах, душах и телах, в небесах, на земле и повсюду, оставаясь одним и тем же в Себе. Оно одновременно находится в мире, вокруг него и над ним, сверхнебесное и сверхсущностное, солнце, звезда, огонь, вода, дух, роса, облако, камень, скала — все сущее».

Отметьте, что во всех этих описаниях утверждается, что единое сознание дается нам посредством взаимодополняющих проявлений: идей и форм, намы и рупы, самбхогакайи и нирманакайи, ян и инь, небес и земли.

Это взаимодополняющее описание представляет собой важный аспект идеалистической философии.

Обычно, глядя вокруг, мы видим только материю. Небеса — это не осязаемый объект обычного восприятия. Это не только то, что заставляет нас называть материю реальной, но и то, что побуждает нас принимать философию реализма, которая объявляет материю (и ее альтернативную форму — энергию) единственной реальностью. Однако многие идеалисты утверждали, что, выходя за пределы мирского повседневного опыта, можно непосредственно переживать небеса. Людей, выступающих с такими утверждениями, называют мистиками. Мистицизм предлагает опытное доказательство монистического идеализма.

Мистицизм

Реализм вырастает из нашего повседневного восприятия. Наш повседневный опыт мира в изобилии дает доказательства того, что вещи являются материальными и отдельными друг от друга и от нас.

Конечно, ментальный опыт не согласуется с такой формулировкой. Такие переживания ума, как мысль, не кажутся материальными, и потому мы придумали дуалистическую философию, которая относит ум и тело к разным сферам. Недостатки дуализма хорошо известны. В особенности, он не может объяснить, как отдельный, нематериальный ум взаимодействует с материальным телом. Если бы существовали такого рода взаимодействия ум-тело, то между этими двумя сферами должны были бы происходить обмены энергией. В многочисленных экспериментах мы обнаруживаем, что энергия материальной вселенной сама по себе остается постоянной (это закон сохранения энергии). Не имеется и никаких данных, которые бы свидетельствовали о потере или приобретении энергии материальной сферой. Как это могло бы быть, если бы между этими двумя областями происходили взаимодействия?

Идеализм, хотя и считает сознание первичной реальностью, и, следовательно, придает значение субъективному, ментальному опыту, не предполагает, что сознание — это ум. (Берегитесь возможной семантической путаницы: сознание (англ. consciousness) — сравнительно новое слово в английском языке. Нередко для обозначения сознания, особенно в более старой литературе, используется слово(англ. mind). В этой книге различие между умом и сознанием необходимо и важно.) Вместо этого, идеализм утверждает, что и материальные объекты (например, шар), и ментальные объекты (например, мысль о шаре) — это объекты сознания. Кроме того, в опыте имеется субъект — переживающий. Какова природа этого переживающего? В монистическом идеализме этот вопрос имеет первостепенное значение.

Согласно монистическому идеализму, сознание субъекта в субъект-объектном опыте — это то же сознание, которое представляет собой основу всего бытия. Следовательно, сознание едино. Есть только одно сознание-субъект, и мы и есть это сознание. «Ты есть То» — говорится в священных книгах индуизма, известных как Упанишады.

Почему же тогда мы в своем повседневном опыте кажемся себе такими отдельными? Как настаивают мистики, эта отдельность — иллюзия. Если мы медитируем на подлинной природе нашей самости, то обнаруживаем — как обнаруживали мистики всех времен и народов, — что за всем разнообразием есть только одно сознание. У этого одного сознания-субъекта-самости много имен. Индуисты называют его атман; христиане называют его Святой Дух, или в квакерском христианстве, внутренний свет. Как бы его ни называли, все соглашаются с тем, что переживание этого одного сознания имеет неоценимое значение.

Буддийские мистики часто называют сознание вне человека не-самостью, что ведет к потенциальному ошибочному мнению, что они, возможно, полностью отрицают сознание. Будда так разъяснял это неправильное представление: «Существует Нерожденное, Безначальное, Несотворенное, Бесформенное. Если бы не было этого Нерожденного, Безначального, Несотворенного, Бесформенного, было бы невозможно спасение из мира рожденного, имеющего начало, сотворенного, имеющего форму».

Таким образом, мистики — это те люди, которые свидетельствуют об этой фундаментальной реальности единства в разнообразии. Сравнение мистических текстов разных культур и духовных традиций говорит об универсальности мистического опыта единства.

Европейский мистик XV в. Катерина Адорна из Генуи просто и прекрасно формулировала свое знание: «Мое существо есть Бог, не в силу простого соучастия, а в силу подлинного преобразования моего существа».

В Китае VI в. великий Хуйнэн — неграмотный крестьянин, чье внезапное озарение в конце концов привело к основанию дзен-буддизма, — провозглашал: «Сама наша природа-самость есть Будда, и помимо этой природы нет никакого другого Будды».

Суфийский мистик XII в. Ибн аль-Араби, почитаемый суфиями как Шейх шейхов, говорил так: «Ты ни перестаешь быть, ни продолжаешь существовать. Ты — это Он, не связанный подобными ограничениями. Поэтому, если ты знаешь, что твое собственное бытие таково, то ты знаешь Бога; а если нет, то нет».

В XIV в. каббалист Моше де Леон — вероятный автор главной книги каббалистов Зохар — писал: «Бог... когда он только что решил приступить к своей работе творения, именуется Он. Бог в полном развертывании своего Бытия, Блаженства и Любви, в котором Он становится способным восприниматься разумом сердца... именуется Ты. Но Бог в своем высшем проявлении, где полнота Его Бытия находит свое полное выражение в последнем и всеобъемлющем из его атрибутов, именуется Я».

Считается, что мистик VIII в. Падмасамбхава принес тантрический буддизм в Тибет. Его супруга, боговдохновенная Йеше Цогьял, так выражала свою мудрость: «Но когда ты наконец находишь меня, изнутри возникает одна явная Истина: Вселенную пронизывает Абсолютное Осознание».

Мейстер Экхарт, доминиканский монах XIII в., писал: «В этом прорыве я осознаю, что Бог и я едины. Тогда я есть то, чем я был, и ни убываю, ни прибываю, ибо тогда я — недвижимая причина, которая движет все вещи».

Суфийскому мистику X в. Мансуру аль-Халаджу принадлежит заявление: «Я есть Истина!»

Индуистский мистик VIII в. Шанкара красноречиво выражал свое постижение: «Я — реальность без начала, которой нет равной. Я не участвую в иллюзии "я" и "ты", "этого" и "того". Я — Брахман, один без второго, блаженство без конца, вечная неизменная истина... Я пребываю во всех существах как душа, чистое сознание, основа всех феноменов, внутренних и внешних. Я и тот, кто наслаждается, и то, чем наслаждаются. В дни моего неведения я считал все это отдельным от себя. Теперь я знаю, что я есть Все».

И, наконец, Иисус из Назарета заявлял: «Мой Отец и я едины».

В чем значение опыта единства? Для мистика оно открывает дверь к преобразованию бытия, освобождающему любовь, универсальное сострадание и свободу от связанности жизни в приобретенной отдельности и от компенсирующих привязанностей, за которые мы цепляемся. (На санскрите это освобожденное бытие именуется мокша.)

Идеалистическая философия вырастала из опыта и творческой интуиции мистиков, которые постоянно подчеркивали непосредственный опытный аспект фундаментальной реальности. «Дао, о котором можно говорить, — это не абсолютное Дао», — говорил Лao Цзы. Мистики предупреждают, что все учения и метафизические сочинения следует считать пальцами, указывающими на луну, а не самой луной.

Как напоминает нам Ланкаватара Сутра: «Эти учения — лишь палец, указующий на Благородную истину... Они предназначены для рассмотрения и ориентации проницательных умов всех людей, но они — не сама Истина, которую человек может постигать только сам, в самой глубине собственного сознания».

Некоторые мистики прибегают к парадоксальным описаниям. Ибн аль-Араби пишет: «Ему (сознанию) нельзя приписывать ни бытие, ни небытие... Оно не является ни существующим, ни несуществующим. Его нельзя назвать ни Первым, ни Последним».

По существу, саму идеалистическую метафизику можно считать парадоксальной, так как она включает в себя парадоксальное понятие запредельного (трансцендентного). Что такое трансцендентное? Философия может отвечать лишь нети, нети — ни то, ни это. Но что это такое? Философия молчит. Или же, как говорится в Упанишадах: «Оно внутри всего этого / Оно вне всего этого».

Находится ли трансцендентная сфера внутри имманентного мира? Да. Находится ли она вне имманентного мира? Да. Это очень сбивает с толка.

Идеалистическая философия по большей части не дает ответа и на такие вопросы: «Каким образом целостное и неделимое сознание разделяется на реальность субъекта-объекта? Как одно сознание становится многими?» Нас не удовлетворяет единственный ответ, что наблюдаемая множественность мира — это иллюзия.

В этой книге мы будем доказывать, что, с учетом квантовой физики, монистический идеализм представляет собой правильную философию для науки. Кроме того, интеграция науки и мистицизма помогает разрешению некоторых трудных вопросов, которые затрагивает мистицизм.

Интеграция науки и мистицизма не должна слишком смущать — как-никак у них есть одно важное сходство: и наука, и мистицизм вырастали из эмпирических данных, интерпретируемых в свете теоретических объяснительных принципов. В науке теория служит как объяснением данных, так и инструментом предсказания и руководства для будущих экспериментов. Идеалистическую философию тоже можно рассматривать как творческую теорию, которая действует в качестве объяснения эмпирических наблюдений мистиков, а также руководства для других искателей Истины. Наконец, мистицизм, как и наука, по-видимому, носит универсальный характер. В мистицизме нет никакой ограниченности интересов — она возникает, когда религии упрощают мистические учения, чтобы сделать их более пригодными для передачи массам.

Религия

Чтобы прийти к пониманию Истины, мистик обычно находит и использует ту или иную методологию. Методологии, или духовные пути, имеют как сходства, так и различия. Различия, имеющие вторичное значение по отношению к самому мистическому прозрению, способствуют различиям в религиях, основывающихся на учениях мистиков. Например, буддизм развивался из учений Будды, иудаизм — из учений Моисея, христианство — из учений Иисуса, ислам из учений Мохаммеда (хотя, строго говоря, Мохаммед считается последним из целого ряда пророков, в числе которых были Моисей и Иисус), а даосизм — из учений Лao Цзы. Однако не бывает правил без исключений. Индуизм не основывается на учениях какого-то одного учителя, а, напротив, включает в себя многие учения и многие пути.

Мистицизм предполагает поиски истины об окончательной реальности, но у религии несколько иная функция. Последователи того или иного мистика (чаше всего после его смерти) могут осознавать, что индивидуальный поиск истины — не для всех. Большинство людей, затерянные в иллюзии отдельности своего эго и занятые осуществлением его стремлений, не испытывают побуждения самостоятельно открывать истину. Как же тогда можно поделиться с этими людьми светом мистического постижения?

Ответ — путем его упрощения. Последователи упрощают истину, чтобы сделать ее доступной среднему человеку. Такой человек обычно поглощен требованиями повседневной жизни. Не имея времени и стремления, необходимых для понимания тонкости трансцендентности, он не может по достоинству оценить важность непосредственного мистического опыта. Поэтому распространители открытой мистиком истины заменяют непосредственный опыт единого сознания идеей Бога. К несчастью, Бог — трансцендентный творец имманентного мира — преобразуется в уме обычного человека в дуалистический образ могущественного Господа в Небесах, правящего лежащей внизу Землей. Откровение мистика неизбежно выхолащивается и искажается.

Последователи мистика, действуя из лучших побуждений, невольно играют роль дьявола в старой шутке: однажды Бог и дьявол прогуливались вместе, и Бог подобрал листок бумаги. «Что там сказано?» — спросил дьявол. «Истина», — спокойно ответил Бог. «Дай ее мне, — нетерпеливо сказал дьявол. — Я систематизирую ее для тебя».

Однако несмотря на трудности и погрешности систематизации, религия все же передает дух откровения мистика — именно это придает ей жизненность. В конце концов для мистиков значение постижения трансцендентной природы Реальности состоит в том, что они укрепляются в модусе бытия, где становятся простыми такие добродетели, как любовь. Как можно не любить, зная, что существует одно сознание и что ты и другой, в действительности, не отдельны друг от друга?

Но как мотивировать обычного человека, не осознающего единства, любить других? Мистик ясно понимает, что неведение трансцендентного единства служит препятствием для любви. Конечным результатом отсутствия любви становится страдание. Чтобы избежать страдания, мистик советует нам обратиться вовнутрь и начать путешествие самопознания. В религиозном контексте это учение преобразуется в заявление, что если мы хотим спастись, то должны обращаться к Богу, как высшей ценности в нашей жизни. Метод этого спасения представляет собой основанный на первоначальном учении набор практик, образующих моральный кодекс той или иной религии — десять заповедей и Золотое Правило христианской этики, предписания буддизма, закон Корана или Талмуда, и так далее.

Разумеется, не все религии вводят понятие Бога. Например, в буддизме не существует понятия Бога. С другой стороны, в индуизме есть много богов. Однако даже в этих случаях очевидны изложенные выше соображения, касающиеся религии. Таким образом, мы приходим к трем универсальным аспектам всех экзотерических религий:

1. Все религии исходят из предпосылки неправильности нашего образа жизни. Неправильность имеет разные названия — неведение, первородный грех, или просто страдание.

2. Все религии обещают выход из этой неправильности, при условии следования «пути». Этот выход называется спасением, освобождением от колеса страданий в мире, просветлением, или вечной жизнью в Царствии Божьем — раю.

3. Путь состоит в приверженности религии и сообществу последователей религии, и в следовании предписываемому кодексу моральных и социальных правил. Помимо того как разные религии искажают эзотерическое учение трансценденции, они отличаются друг от друга именно кодексами этических и социальных правил.

Отметьте обязательный дуализм первого пункта: неправильное и правильное (или зло и добро). По контрасту с этим мистический путь состоит в превосхождении всех двойственностей, в том числе добра и зла. Отметьте также, что духовенство превращает второй пункт в кнут и пряник — ад и рай. С другой стороны, мистицизм не противопоставляет рай и ад, рассматривая и то, и другое как естественные сопутствующие обстоятельства нашего образа жизни.

Как вы можете видеть, будучи профильтрован религиями мира, монизм монистического идеализма становится еще более неясным, и преобладают дуалистические идеи. На Востоке, благодаря нескончаемому притоку желающих изучать мистицизм, монистический идеализм в своей эзотерической форме, по крайней мере отчасти, сохранял известность и уважение среди широких масс. Однако на Западе мистицизм оказал сравнительно небольшое влияние. В массовом сознании преобладал дуализм иудео-христианских монотеистических религий, поддерживаемый могущественной иерархией интерпретаторов. Но, подобно картезианскому дуализму ума и тела, дуализм Бога и мира, по-видимому, не выдерживает научной проверки. По мере того как научные данные подрывают религию, возникает тенденция выплескивать из ванночки вместе с грязной водой и ребенка — этику и ценности, которым учит религия — этику и ценности, продолжающие оставаться действенными и полезными.

Разоблачение нелогичности дуалистических религий не обязательно ведет к монистической философии материального реализма. Как мы увидели, имеется альтернативный монизм. С учетом того, как квантовая физика опровергает материальный реализм, монистический идеализм может быть единственной жизнеспособной монистической философией реальности. Другой вариант состоит в полном отказе от метафизики, что в течение некоторого времени было основным направлением философии. В настоящее время эта тенденция, по-видимому, меняется на противоположную.

Теперь мы должны поставить решающий вопрос: совместима ли наука с монистическим идеализмом? Если нет, то нам следует в занятиях наукой отказываться от метафизики, еще более усугубляя угрожающий кризис веры. Если да, то мы должны переформулировать науку в соответствии с требованиями философии. В этой книге мы доказываем, что монистический идеализм не только совместим с квантовой физикой, но и необходим для ее интерпретации. Парадоксы новой физики исчезают, когда мы рассматриваем их с точки зрения монистического идеализма. Более того, квантовая физика в сочетании с монистическим идеализмом дает нам мощную парадигму с помощью которой можно разрешить некоторые из парадоксов мистицизма — например, вопрос о трансцендентности и множественности. Наша работа указывает на начала идеалистической науки и возрождения религии.

Идеалистическая метафизика для квантовых объектов

Квантовые объекты демонстрируют взаимодополняющие аспекты волны и частицы. Является ли квантовая дополнительность — разрешение дуализма волны-частицы — тем же самым, что и дополнительность монистического идеализма?

Писатель Джордж Леонард явно видел параллель между этими двумя типами дополнительности, когда в книге «Безмолвный пульс» писал: «Квантовая механика — это предельный коан нашего времени». Коаны — это инструменты, используемые в дзэн-буддизме для прорыва через кажущиеся парадоксы к трансцендентным решениям. Давайте сравним коаны с дополнительностью.

В одном коане ученик дзэн Дайбэй спрашивает мастера дзэн Басо: «Что такое Будда?» Басо отвечает: «Ум — это Будда». Когда еще один монах задал тот же вопрос, Басо ответил: «Этот ум — не Будда».

Сравните это с принципом дополнительности Бора. Спросите Бора: «Является ли электрон частицей?» Порой Бор может ответить: «Да». Когда мы смотрим на след электрона в конденсационной камере, имеет смысл говорить, что электрон — это частица. Однако Бор, пыхтя своей трубкой, скажет: «Вы должны согласиться, что электрон — это волна». Кажется, Бор, подобно мастеру дзэн, имеет два мнения по поводу природы электронов.

Квантовые волны представляют собой волны вероятности. Чтобы увидеть волновой аспект, например дифракционную картину, необходимо экспериментировать с многими волночастицами. Мы никогда не можем экспериментально увидеть волновой аспект единичного квантового объекта: единичная волночастица всегда обнаруживается как локализованная частица. Тем не менее волновым аспектом обладает даже единичная волночастица. Существует ли волновой аспект единичной волночастицы в трансцендентальном пространстве, поскольку он никогда не проявляется в обычном пространстве? Указывает ли идея дополнительности Бора на тот же трансцендентный порядок реальности, о котором говорит философия монистического идеализма?

Бор никогда не давал определенного положительного ответа на подобные вопросы, и, тем не менее, на его нобелевском гербе был изображен китайский символ инь-ян. Может ли быть, что Бор понимал дополнительность квантовой физики аналогично монистическому идеализму, что он был сторонником идеалистической метафизики применительно к квантовым объектам?

Вспомним принцип неопределенности. Если произведение неопределенностей положения и импульса составляет постоянную величину, то уменьшение неопределенности одного увеличивает неопределенность другого. Экстраполируя этот вывод, можно видеть, что если положение известно с полной определенностью, то импульс становится полностью неопределенным, и наоборот — когда импульс известен с полной определенностью, положение становится полностью неопределенным.

Многие новички в квантовой физике возражают против этих следствий принципа неопределенности, говоря: «Но ведь электрон, несомненно, должен где-то быть — мы просто не знаем где». Нет, дело обстоит хуже. Мы даже не можем определять положение электрона в обычном пространстве-времени. Очевидно, квантовые объекты существуют совершенно иначе, чем привычные макрообъекты повседневной жизни.

Гейзенберг тоже признавал, что квантовый объект не может занимать данное место и в то же самое время двигаться предсказуемым образом. Любая попытка сделать моментальный снимок субмикроскопического объекта дает только его положение, но при этом теряется информация о состоянии его движения. И наоборот.

Это наблюдение поднимает еще один вопрос: что делает объект между моментальными снимками? (Это аналогично вопросу об электронах, совершающих квантовые скачки между орбитами атома Бора: куда движется электрон между скачками?) Мы не можем приписывать электрону определенную траекторию. Для этого нам бы понадобилось знать его начальные скорость и положение, что нарушало бы принцип неопределенности. Можем ли мы приписывать электрону какую-либо явную реальность в пространстве и времени в промежутке между наблюдениями? Копенгагенская интерпретация квантовой механики дает на этот вопрос отрицательный ответ.

Между наблюдениями электрон, в соответствии с уравнением Шрёдингера, размазывается — но, по словам Гейзенберга, вероятностно, в потенции (Гейзенберг взял термин потенция у Аристотеля). Где существуют эти потенции? Поскольку волна электрона сразу же схлопывается при наблюдении, потенции не могут находиться в материальной сфере пространства-времени; как вы помните, в пространстве-времени все объекты должны подчиняться установленному Эйнштейном пределу скорости. Поэтому сфера потенции должна находиться вне пространства-времени. Потенции существуют в трансцендентной сфере реальности. Между наблюдениями электрон, подобно архетипам Платона, существует как форма возможности в трансцендентной сфере потенций. (Поэтесса Эмили Диккинсон пишет: «Я обитаю в Возможности». Если бы электрон мог говорить, он бы, вероятно описывал себя именно так.)

Электроны слишком далеки от обычной личной реальности. Предположим, мы спрашиваем: «Существует ли луна, когда мы на нее не смотрим?» В той мере, в какой луна, в конечном счете, представляет собой квантовый объект (полностью состоящий из квантовых объектов), мы должны говорить — нет; так утверждает физик Дэвид Мермин. Между наблюдениями луна тоже существует как форма возможности в трансцендентной сфере потенций.

Возможно, самое важное и самое коварное допущение, которое мы усваиваем в детстве, — это то, что вне нас существует материальный мир объектов, не зависящий от субъектов, которые его наблюдают. В пользу подобного допущения есть подробные свидетельства. Например, всякий раз, глядя на луну, мы находим ее там, где ожидаем, в соответствии с ее классически рассчитываемой траекторией. Естественно, мы предполагаем, что луна всегда находится там, в пространстве-времени, даже когда мы на нее не смотрим. Квантовая физика говорит — нет. Когда мы не смотрим на луну, ее волна возможности расплывается, хотя и на чрезвычайно малую величину; Когда мы смотрим, волна схлопывается; следовательно, волна не могла быть в пространстве-времени. Более разумно принять допущение идеалистической метафизики: никакой объект не существует в пространстве-времени без сознательного субъекта, который на него смотрит.

Итак, квантовые волны подобны архетипам Платона в трансцендентной сфере сознания, а частицы, проявляющиеся в результате нашего наблюдения, — это имманентные тени на стене пещеры. Сознание — это фактор, вызывающий схлопывание волны существующего в потенции квантового объекта, делая его имманентной частицей в мире проявления. Это основное положение идеалистической метафизики, которое мы будем использовать в данной книге для квантовых объектов. Мы увидим, что в свете этой простой идеи все знаменитые парадоксы квантовой физики тают, как утренний туман.

Отметьте, что сам Гейзенберг почти подошел к идеалистической метафизике, когда предложил понятие потенции. Важный новый элемент состоит в том, что сфера потенции существует тоже в сознании. Вне сознания нет ничего. Это монистическое представление о мире имеет решающее значение.

Наука открывает трансцендентное

До современной интерпретации новой физики слово «трансцендентность» редко упоминалось в словаре. Этот термин даже считался еретическим (и до сих пор остается таковым для приверженцев науки, подчиняющейся классическим законам в детерминистической и механистической вселенной причин и следствий).

Для философов Древнего Рима трансцендентность означала «состояние выхода за пределы всего возможного опыта и знания» или «бытие за пределами постижения». В монистическом идеализме трансцендентное тоже означает «не это, и не что бы то ни было известное». Сегодня современная наука вторгается в такие сферы, которые на протяжении более чем четырех тысячелетий были вотчиной религии и философии. Является ли вселенная всего лишь объективно предсказуемым рядом феноменов, которые человек может наблюдать и контролировать, или же она гораздо более неуловима и даже более удивительна? За последние три столетия наука стала непревзойденным пробным камнем реальности. Нам повезло быть частью этого эволюционного и трансцендентного процесса, в ходе которого наука не только меняется сама, но и меняет наши представления о реальности.

Волнующее достижение — эксперимент группы физиков в Орси, Франция — не только подтвердило идею трансцендентности в квантовой физике, но и проясняет само понятие трансцендентности. Эксперимент Алена Аспекта и его сотрудников показывает, что когда два квантовых объекта «скоррелированы», то при измерении одного из них (вызывающем схлопывание его волновой функции), волновая функция другого тоже мгновенно схлопывается — даже на макроскопическом расстоянии, даже при отсутствии сигнала в пространстве-времени, опосредующего их связь. Однако Эйнштейн доказывал, что все связи и взаимодействия в материальном мире должны опосредоваться сигналами, распространяющимися в пространстве (принцип локальности), и потому должны быть ограничены скоростью света. Где же тогда существует мгновенная связь между скоррелированными квантовыми объектами, ответственная за их действие на расстоянии без передачи сигналов? Кратким ответом будет: в трансцендентной сфере реальности.

В физике мгновенное действие на расстоянии, не опосредуемое сигналами, носит название нелокальности. Корреляция квантовых объектов в эксперименте Аспекта — это нелокальная корреляция. Коль скоро мы признаем квантовую нелокальность как установленный физический аспект мира, в котором мы живем, в науке становится легче говорить о трансцендентной сфере вне проявленной физической сферы пространства-времени. По мнению физика Генри Стэппа, квантовая нелокальность свидетельствует о том, что «фундаментальный процесс Природы лежит вне пространства времени, но порождает события, которые могут обнаруживаться в пространстве-времени».

Предупреждение: если слова «вне пространства» наводят вас на мысль о еще одном «ящике» снаружи пространственного «ящика», в котором мы находимся, забудьте о ней. Другой ящик, по определению, можно в той же мере сделать частью вселенной пространства, как и наш собственный. В случае нелокальной связи мы вынуждены думать о сфере реальности вне пространства-времени, поскольку нелокальная связь не может случаться в пространстве-времени.

Есть еще один парадоксальный способ представлять себе нелокальную реальность — как находящуюся везде и нигде, всегда и никогда. Это по-прежнему парадоксально, но наводит на размышления, не так ли? Мне нравится играть со словом нигде (англ. nowhere), которое я, будучи ребенком, в первый раз прочитал как «сейчас здесь» (англ. now here). Нелокальность (и трансцендентность) находится нигде и сейчас здесь.

Примерно 2500 лет назад Демокрит предложил философию материализма, но вскоре после этого Платон дал одну из первых ясных формулировок философии монистического идеализма. Как замечал Вернер Гейзенберг, квантовая механика показывает, что из двух мыслителей — Платона и Демокрита, — больше всего повлиявших на западную цивилизацию, Платон, возможно, в конечном счете, окажется победителем. Успех, которым пользовался в науке атомизм Демокрита в последние три столетия, может быть только временным заблуждением. Квантовая теория, интерпретируемая с позиции идеалистической метафизики, открывает путь для идеалистической науки, в которой ведущее место занимает сознание, а материя отступает на второй план.

 

ЧАСТЬ II. ИДЕАЛИЗМ И РАЗРЕШЕНИЕ КВАНТОВЫХ ПАРАДОКСОВ

 

Привычки мышления живучи. Хотя квантовая механика сменила классическую механику в роли фундаментальной теории физики, многим физикам, воспитанным прежним мировоззрением, все еще оказывается трудно принимать идеалистические следствия квантовой механики. Они ни хотят задавать затруднительные вопросы, которые поднимает квантовая механика. Они надеются, что если такие проблемы игнорировать, то они исчезнут. Однажды, в начале обсуждения парадоксов в квантовой механики, Нобелевский лауреат Ричард Фейнман высмеял эту позицию в своей неподражаемой иронической манере. Он сказал: «Тише, тише. Закройте двери».

В следующих пяти главах мы будем открывать двери и, не стесняясь, выставлять напоказ парадоксы квантовой физики. Нашей целью будет демонстрация того, что при рассмотрении в свете монистического идеализма квантовые парадоксы оказываются, в конечном счете, не такими уж шокирующими или парадоксальными. Строгая приверженность идеалистической метафизике, основанной на трансцендентном, объединяющем сознании, которое «схлопывает» квантовую волну, закономерным образом разрешает все парадоксы квантовой физики. Мы обнаружим, что вполне возможно заниматься наукой в рамках концептуальной схемы монистического идеализма. Результатом становится идеалистическая наука, объединяющая дух и материю.

Идею, согласно которой сознание «схлопывает» квантовую волну, первоначально предложил математик фон Нойманн в 1930-х гг. Почему же мы так долго не принимали эту идею всерьез? Возможно, ответить на этот вопрос поможет краткое обсуждение того, как развивалось мое собственное понимание данной проблемы.

Одно из затруднений, мешавших мне принять гипотезу фон Нойманна, касалось экспериментальных данных. По-видимому, когда мы смотрим, то это всегда происходит сознательно. Тогда вопрос о сознании, «схлопывающем» квантовые волны, кажется чисто академическим. Можно ли вообще найти такую ситуацию, в которой человек смотрит, но делает это бессознательно? Заметьте, насколько парадоксальным это кажется.

В 1983 г. меня пригласили на десятинедельный семинар по сознанию, проходивший на психологическом факультете Орегонского университета. Мне особенно льстило, что эти ученые-психологи терпеливо слушали целых шесть часов лекций, в которых я рассказывал о квантовых представлениях. Однако я был по-настоящему вознагражден, когда один из аспирантов из группы психолога Майкла Познера сообщил о некоторых когнитивных данных, полученных парнем по имени Тони Марсел. Кое-какие из этих данных касались «бессознательного видения» — именно того, что я искал.

С замиранием сердца я слушал доклад и расслабился лишь тогда, когда понял, что эти данные полностью согласуются с той идеей, что сознание «схлопывает» квантовое состояние мозга-ума при сознательном видении (см. главу 7). При бессознательном видении «схлопывания» не происходит, и это действительно составляет огромное экспериментальное различие. Вскоре я также понял, как разрешить небольшой парадокс, который создает различие между сознательным и бессознательным восприятием.

Весь секрет в том, чтобы проводить различие между сознанием и осознанием .

 

ГЛАВА 5. ОБЪЕКТЫ, НАХОДЯЩИЕСЯ ОДНОВРЕМЕННО В ДВУХ МЕСТАХ, И СЛЕДСТВИЯ, КОТОРЫЕ ПРЕДШЕСТВУЮТ СВОИМ ПРИЧИНАМ

Фундаментальные принципы материального реализма просто не подтверждаются. Вместо причинного детерминизма, локальности, строгой объективности и эпифеноменализма квантовая механика предлагает вероятность и неопределенность, корпускулярно-волновую дополнительность, нелокальность и смешение субъектов и объектов.

Возражая против вероятностной интерпретации квантовой механики, порождающей неопределенность и дополнительность, Эйнштейн обычно заявлял, что «Бог не играет в кости». Чтобы понять, что он имел в виду, представьте себе, что вы проводите эксперимент с образцом радиоактивного вещества, распад которого, разумеется, подчиняется вероятностным квантовым законам. Ваша задача состоит в том, чтобы измерять время, в течение которого происходят десять событий радиоактивного распада — десять щелчков вашего счетчика Гейгера. Предположите, что десять событий распада происходят примерно за полчаса. За этим средним значением прячется вероятность. Некоторые серии занимают 32 минуты, другие 25 минут и т.д. Дело еще более осложняется тем, что вам необходимо успеть на автобус, чтобы встретиться со своей возлюбленной, которая терпеть не может, когда ее заставляют ждать. И догадайтесь, что происходит? Ваша последняя серия занимает сорок минут, поскольку случайный распад единичного атома происходит не так, как это выглядело в среднем. Поэтому вы опаздываете на автобус, ваша возлюбленная порывает с вами, и ваша жизнь разрушена. Возможно, это отчасти глупый и надуманный пример того, что происходит в мире, где Бог играет в кости, но он весьма показателен: на вероятностные события можно полагаться только в среднем.

Случайность атомных событий — так сказать, капризность судьбы — несовместима с детерминизмом. Детерминист думает о вероятности так, как о ней принято думать в классической физике и в повседневной жизни: это свойство больших совокупностей объектов — совокупностей столь больших и сложных, что на практике мы не можем их предсказывать, хотя в принципе такое предсказание возможно. Для детерминиста вероятность — это просто удобство мышления: физические законы, управляющие движениями отдельных объектов, являются полностью определенными, и потому, полностью предсказуемыми. Эйнштейн полагал, что так обстоит и с квантово-механической вселенной. За квантовыми неопределенностями стоят скрытые переменные. Вероятности квантовой механики нужны просто для удобства. Будь это так, квантовая механика была бы теорией совокупностей. Действительно, если бы не применяли вероятностное волновое описание к единичному квантовому объекту, то не сталкивались бы с волнующими нас парадоксами — корпускулярно-волновой дополнительностью и неотделимостью квантового объекта от обстоятельств его наблюдения.

К сожалению, все не так просто. Рассмотрение двух квантово-механических экспериментов покажет, как трудно дать рациональное объяснение парадоксов квантовой физики.

Двухщелевой эксперимент

Мы никогда не можем видеть волновой аспект единичной частицы. Всякий раз, когда мы смотрим, нашему взгляду предстает лишь локализованная частица. Должны ли мы, поэтому, допускать, что решение представляет собой трансцендентную метафизику? Или нам следует отказаться от мысли о существовании волнового аспекта единичной волночастицы? Быть может, волны, с которыми имеет дело квантовая физика, — это свойство, присущее только группам или совокупностям объектов?

Чтобы определить, так ли это, мы можем проанализировать эксперимент, обычно используемый для изучения волновых явлений, — так называемый двухщелевой эксперимент. В обстановке этого эксперимента поток электронов проходит через перегородку с двумя узкими щелями (см. рис. 14). Поскольку электроны — это волны, двухщелевая перегородка делит электронный луч на два набора волн. Затем эти волны интерферируют друг с другом, и экспериментаторы видят результат интерференции на флуоресцентном экране.

Рис. 14. Двухщелевой эксперимент для электронов

Довольно просто? Позвольте мне рассмотреть феномен интерференции волн. Если вы не знакомы с явлением интерференции, его можно легко продемонстрировать, стоя в ванне, наполненной водой, и ритмично маршируя на месте, в результате чего возникают две серии волн на воде. Волны будут создавать интерференционную картину (рис. 15, а). В одних местах они будут усиливать друг друга (рис. 15, б), а в других — взаимно уничтожаться (рис. 15, в). В результате возникает интерференционная картина.