Жизнь в невозможном мире: Краткий курс физики для лириков

Цвелик Алексей

Глава 10

Оксфорд

 

 

Контракт на постоянную работу в Оксфорде был заключен в марте 1992 года, а в конце августа наша семья перебралась из Соединенных Штатов в их бывшую метрополию. Девять лет, проведенных нами в Оксфорде, были для меня годами творческого расцвета, наполненными незабываемыми впечатлениями и встречами с замечательными людьми. Этими впечатлениями мне и хотелось бы поделиться с читателями, но для начала необходимо небольшое вступление, так как многое из того, что я написал, может остаться непонятным, если не знать, как устроен Оксфорд.

Оксфордский и Кембриджский университеты представляют собой конгломерат факультетов (de-partments) и колледжей. Последние являются полуавтономными образованиями, управляемыми собраниями полноправных членов (fellows). Студент, поступающий в Оксфорд или Кембридж, подает документы не в университет вообще, а в какой-то определенный колледж. В колледжах студенты живут и посещают семинарские занятия (tutorials), проводимые членами колледжа; лекции же по избранному ими предмету проводятся централизованно. Например, студент, поступивший «читать» (так и говорят, не «изучать», а «читать») физику в какой-то колледж, ходит на лекции на физический факультет вместе со студентами всех других колледжей. Экзамены тоже проводятся централизованно, и происходит это в потрясающей красоты здании под названием Schools (Школы).

Социальная жизнь как студентов, так и профессуры вращается вокруг колледжей. Fellows получают часть своей зарплаты в виде ланчей и обедов в своем колледже. За вино приходится платить, хотя и намного меньше, чем в магазине, так как колледжи имеют прекрасные погреба, и, как правило, fellows могут приобрести вино за ту цену, за которую оно было куплено колледжем (может быть, десять или пятнадцать лет назад). Обеды происходят в общем зале (холле), преподаватели сидят за высоким столом (high table), студенты за низким (low table, разница в высоте — 5 сантиметров). На все обеды, экзамены и собрания колледжа необходимо надевать академическую мантию. Во время десерта (если таковой следует за обедом) она снимается. На торжественные обеды (например, рождественский) необходимо надевать смокинг и бабочку, они так и называются black tie, хотя бабочка и не обязана быть черной. «Все люди как следует едят и обедают», — говорила моя жена. В высказывании этом заключена глубокая правда, так как обед в колледже не сводится (далеко не сводится!) к вкушению пищи. Пища (не вино) может даже отступить на второй план, если ваши соседи за столом — интересные люди.

Оксфорд и Кембридж — очень старые университеты; первые колледжи возникли в Оксфорде в XIII веке. То были просто большие дома, где совместно жили образованные монахи, учившие приходящих студентов за плату. Постепенно возникла единая структура — университет. В лексиконе Оксфорда остались забавные выражения, напоминающие о его прошлом. Вот например, когда студента изгоняют, в официальной формулировке это звучит как to send down to rusticate, то есть студента посылают «омужичиваться», сидеть в деревне вдали от культуры и просвещения. Или когда аспирант успешно выдерживает кандидатский экзамен, ему дается (даруется) a leave to supplicate, то есть «разрешение умолять» о присуждении ему искомой степени доктора философии.

Кое-что из давней истории Оксфорда. Его почетным доктором стал русский император Александр I (за победу над Наполеоном), а также прусский фельдмаршал Блюхер. Последний при этом пошутил: «Они меня сделали доктором, а Гнейзенау (его начальник штаба) надо было сделать хотя бы аптекарем». В церкви колледжа Мертон до сих пор стоит большая ваза серого уральского камня, подаренная колледжу российским императором, а портрет его висит в одном из залов здания, где проводятся экзамены.

 

Рудольф Пайерлс(1907–1995)

Мне выпала редкая удача встретить человека, чьи действия и мысли имели колоссальное влияние на судьбы миллионов людей. Этот человек — сэр Рудольф Пайерлс, с которым я и моя жена имели честь познакомиться в 1992 году. Пайерлс — немецкий еврей, был женат на российской гражданке Евгении Каннегисер, чей брат Леонид застрелил в 1918 году начальника петербургской ЧК Урицкого (он был романтиком-революционером, членом партии эсеров). В 1929 году они встретились в Одессе на конференции по физике, вскоре поженились, и Пайерлс увез ее в Германию, а потом в Англию. В 1937 году, работая в Бирмингамском университете, Пайерлс теоретически оценил критическую массу урана-235, необходимую для взрыва атомной бомбы. Результат отличался от реального в два раза (кажется, Пайерлс получил 8 кг, а на самом деле это 16 кг).

Вот этот результат, да еще и ошибка коллеги Пайерлса, великого германского физика Вернера Гейзенберга, оставшегося в Германии и возглавившего германский атомный проект, и определили судьбы мира на ближайшие десятилетия. У Гейзенберга получилась другая цифра — 500 кг. 8 кг означали, что бомбу, хотя и ценой неимоверных усилий, можно было сделать, 500 кг означали, что сделать ее в условиях того времени было нельзя (странно, кстати, что никто из коллег Гейзенберга не проверил его вычислений, так как ошибка была довольно элементарной). Поэтому Германия, собственно говоря, и не предпринимала в течение войны никаких серьезных усилий в этом направлении. Конечно, никто в Англии и Америке о таком положении дел не знал, и ученые-эмигранты из Европы страшно боялись, что Гитлер доберется до бомбы. Великобритания начала свой атомный проект первой, в 1939 году. В США в то время ничего не знали об этом, так как военный союз между двумя странами еще не был заключен. Летом 1939 года венгерские физики Эдвард Теллер и Лео Сциллард отыскали на Лонг-Айленде отдыхавшего там на своей даче Эйнштейна и побудили его написать письмо президенту Рузвельту, чтобы известить его о серьезной потенциальной угрозе со стороны Германии, вооруженной атомной бомбой. Рузвельт прочел письмо и назначил комиссию для консультаций по этому вопросу, но комиссия положила письмо Эйнштейна под сукно. Таким образом, Манхэттенский проект начался с опозданием, лишь в 1942 году, когда американцы, ставшие уже военными союзниками англичан, получили информацию о том, что Великобритания тратит большое количество своих скудных средств на разработку какого-то странного супероружия. Произошло то, что я наблюдаю в Америке уже двадцать лет: первыми тратить не будем, но раз те, другие, тратят, мы потратим в двадцать раз больше. Благо, мозги мы тоже можем купить. Так тупость и невежество американского истеблишмента помогли Европе избежать страшной участи стать первым испытательным полигоном атомного оружия. Но вместо Берлина и Гамбурга Сталину продемонстрировали действие бомбы на Хиросиме и Нагасаки.

Союзники решили объединить усилия, и в 1943 году большая группа британских физиков прибыла в Лос-Аламос для работы над бомбой. Тут-то благодаря Пайерлсу история совершила еще один поворот, хотя, думаю, помимо его желания. Дело в том, что он привел в британский атомный проект своего германского земляка, физика Клауса Фукса, который оказался коммунистом и стал передавать информацию о разработке атомного оружия в СССР. Фукс был талантливым ученым, и доставленные им сведения, по-видимому, сократили срок создания советской бомбы на пару-тройку лет. Дело даже не в том, что без американцев советские ученые не сообразили бы, как ее сделать, слава богу, умов хватало, а в том, что без Фукса до Хиросимы им бы никто из начальства не поверил, ведь в СССР у начальства к безграмотности добавлялась еще и классовая подозрительность по отношению к интеллигенции.

Пайерлс очень гордился тем, что оказался лучше Гейзенберга. Все-таки последний был одним из отцов квантовой механики. Он, правда, утверждал впоследствии, что сознательно саботировал германский атомный проект, но Пайерлс обладал точной информацией на этот счет. Дело в том, что сразу после капитуляции Германии пленные немецкие физики содержались на некой уединенной вилле в Англии. Разговоры их, разумеется, прослушивались, и, когда в августе 1945 года радио сообщило о взрыве атомной бомбы над Хиросимой, Гейзенберг воскликнул: «Где же американцы взяли полтонны урана-235!»

В начале 1990-х годов были опубликованы мемуары советского Джеймса Бонда, Павла Судоплатова, который утверждал, что научный руководитель Манхэттенского проекта Роберт Оппенгеймер сотрудничал с СССР. Я, конечно, спрашивал об этом Пайерлса, который Оппенгеймера хорошо знал, и тот сказал, что это ерунда. Впрочем, к Оппенгеймеру подкатывались-таки. У Эйнштейна была русская любовница, жена скульптора Коненкова. По возвращении в СССР в 1946 году Сталин наградил ее звездой героя. Вот она-то и была одной из тех, кто пытался подобраться к Оппенгеймеру.

Я впервые увидел Пайерлса в Москве, кажется, в 1988 году, когда он приехал повидаться с выпущенным из горьковской ссылки Сахаровым. Встреча титанов была организована академиком Роальдом Сагдеевым, который тогда был советником Горбачева, в Институте космических исследований АН СССР, где Сагдеев был директором. Обсуждали план противоракетной обороны (так называемых «звездных войн»), предложенный президентом Рейганом. Собственно, обсуждавших было трое — создатели советского термоядерного оружия Яков Зельдович и Андрей Сахаров и Пайерлс. Халатников, директор института Ландау, где я тогда работал, согнал нас, молодых сотрудников, дабы мы представляли аудиторию, воплощая таким образом вновь провозглашенные принципы открытости и гласности. Помню, как Пайерлс слушал Сахарова — с какой-то пронзительной интенсивностью. Помню и слова Андрея Дмитриевича: «Секрет атомной бомбы заключался в том, что ее можно было создать, секрет „звездных войн“ в том, что их создать нельзя». Так оно и было, это был блеф.

От Пайерлса, как и от других представителей старой европейской культуры, которых мне еще удалось застать в Оксфорде и Кембридже, исходило какое-то особое обаяние. Все эти люди — Рудольф Пайерлс, Исайя Берлин, Николас Кюрти, которым в начале 1990-х годов было уже хорошо за восемьдесят, были настоящими интеллигентами. Конечно, и среди людей помоложе я встречал приятных, честных, умных, ярких, но таких, как эти, все-таки никогда. Это были обитатели Атлантиды, ушедшей на дно европейской культуры, разрушенной — измами XX века.

 

Николас Кюрти (1908–1998)

С Николасом Кюрти мне доводилось встречаться почти каждый день, так как мы были членами одного колледжа и приходили туда на ланч (он, правда, не приходил, а приезжал на велосипеде из своего дома на севере Оксфорда — так и ездил каждый день по несколько километров до самой своей смерти в 1998 году). Сэр Николас, так же как и я, частенько оставался обедать, и вот тут-то начиналось настоящее наслаждение, особенно если за обедом следовал десерт, когда при свете свечей и звуках приятной беседы вокруг стола ходили хрустальные графины с кларетом, сотерном и старым портвейном. Скажу, перефразируя Пушкина:

Влагой сладкого сотерна Чашу мне наполни, мальчик. Так Октавия велела, Председательница оргий.

Сэр Николас был знаменитым физиком-экспериментатором, специалистом по сверхнизким температурам. В 1956 году он и Франк Саймон сумели достичь температуры в 1/1 000 000 градуса выше абсолютного нуля (1 микрокельвин). Этот рекорд оставался непревзойденным много лет.

Сэр Николас был большим другом Рудольфа Пайерлса и вместе с ним участвовал в Манхэттенском проекте, а затем, наверное, делал британскую бомбу в Хартвелле, хотя об этом мы никогда не говорили. Родился он в Будапеште, окончил знаменитую гимназию Минта, где учились такие гении, как Джон (Янош) фон Нейман, Теодор фон Карман, Эдвард Теллер, Лео Сциллард, Юджин Вигнер. Высшее образование получил в Сорбонне. Оппонентами на диссертации Кюрти были один из творцов квантовой механики Эрвин Шредингер и Вальтер Нернст. После 1933 года Кюрти перебрался в Англию, где и остался навсегда.

Среди широкой академической публики сэр Николас был известен как талантливый кулинар и неутомимый волокита. Кстати, он всегда обижался, когда я по рассеянности предлагал ему за обедом воды. Настоящий мужчина пьет только вино, даже если ему за восемьдесят. Сэр Николас постоянно посещал кулинарные конференции, где объяснял, как правильно готовить всяческие яства, а также рассказывал о разных технических приспособлениях, облегчающих жизнь повара и ресторатора. Самым известным его достижением по части кулинарного искусства была inverted baked Alaska, десерт, холодный снаружи и горячий внутри. Десерт сей приготовлялся в микроволновой печи, а эффект достигался за счет разницы в электропроводности внутренних и внешних слоев этого блюда: внутренние слои проводили ток хорошо и поэтому нагревались, а внешние — плохо и оставались холодными.

В конце каждого рождественского обеда в колледже сэр Николас обходил всех нас с наполненным коньяком шприцем и собственноручно впрыскивал коньяк в мятные пирожки.

Сэр Николас любил ухаживать за дамами, но с радикальными феминистками у него, кажется, плохо получалось. Я помню, как он сник за одним обедом, когда сидевшая рядом с ним куколка на вежливый вопрос об ее интересах заявила, что она изучает средневековые изнасилования.

 

Исайя Берлин (1909–1998)

Полно мне леденеть от страха, Лучше кликну Чакону Баха, А за ней войдет человек… Он не станет мне милым мужем, Но мы с ним такое заслужим, Что смутится Двадцатый Век. Я его приняла случайно За того, кто дарован тайной, С кем горчайшее суждено, Он ко мне во дворец Фонтанный Опоздает ночью туманной Новогоднее пить вино. И запомнит Крещенский вечер, Снег в окне, венчальные свечи И поэмы смертный полет… Но не первую ветвь сирени, Не кольцо, не сладость молений — Он погибель мне принесет.

Когда я прочел сэру Исайе эти посвященные ему стихи Ахматовой, он сказал: «Она никогда не могла мне простить, что я женился». Он говорил на каком-то потрясающе ярком и образном русском языке, в котором отражалась и выражалась та культура затонувшей Атлантиды, о которой я говорил ранее. Хотелось слушать, и слушать, и слушать, даже когда он говорил о самых простых вещах, и становилось мучительно стыдно за собственное неумение говорить и выразить себя на своем, казалось бы, родном языке.

Исайя Берлин родился в 1909 году в Риге в семье богатого лесопромышленника. Пережил как Февральскую, так и Октябрьскую революцию в Петрограде: в 1921 году его семья перебралась в Англию. Исайя с отличием окончил Корпус Кристи колледж в Оксфорде и совершенно вписался в британское общество. В 1932 году Исайя Берлин был избран членом (fellow) самого богатого и престижного колледжа Оксфорда — All Souls (Всех Душ), каковым он и оставался до смерти в 1997 году. За свою долгую жизнь он занимал множество академических постов, а с 1974-го по 1978 год был президентом Британской академии (естественные науки в нее не входят, они находятся в ведении Королевского общества).

Сэр Исайя (он был произведен в рыцари в 1957-м) называл себя историком идей; он написал множество книг, в том числе много книг о русской культуре (о Герцене, о Толстом). Был лично знаком с Пастернаком и Ахматовой. Во время войны он работал в британской дипломатической службе, был советником Черчилля и Рузвельта, последнего он просто боготворил. Ахматова считала, что ее встречи с Берлином в 1945–1946 годы так разозлили Сталина, что едва ли не из-за этого началась холодная война («Но мы с ним такое заслужим, что смутится XX век»).

Исайя Берлин считается одним из ведущих либеральных мыслителей XX века. Однако, в отличие от многих либералов, он не был человеком наивным и не считал, что человек изначально хорош. Одна из его книг так и называется «Кривое древо человечества» (здесь цитата из Канта: «На кривом древе человечества ничего прямого не вырастет»), Исайя Берлин писал, что вечный конфликт и трагедия человеческой жизни происходит из-за столкновения ценностей. Людям, как индивидуально, так и сообща, все время приходится решать, что для них важнее: сказать правду или сохранить друга, отстоять свободу или потерять близких и т. д. И никакая логика, никакая наука не помогут определить, что хорошо, что плохо. Как тут не вспомнить Кюрти и Пайерлса, столько душевных сил вложивших в создание самого жуткого на свете оружия, а по другую сторону железного занавеса Андрея Дмитриевича Сахарова, Якова Борисовича Зельдовича, Льва Давидовича Ландау, Сергея Владимировича Лебедева, которым приходилось защищать режим палачей для того, чтобы не допустить еще худшей мясорубки… Не дай нам бог решать такие проблемы.

Книги Исайи Берлина были первыми книгами, встретившими меня в Оксфорде. Я увидел их на столе в приемной принципала моего колледжа, когда пришел туда на интервью. К тому времени Исайя Берлин давно уже был культурной иконой. У него было множество учеников, занимавших самые видные посты и в британском обществе, и за его пределами. Одним из них является, например, бывший лидер либеральной партии Канады Майкл (Михаил) Игнатьев, внук и правнук министров царского двора. Влияние сэра Исайи было настолько велико, что ему удалось даже основать новый колледж (Вулфсон, колледж для аспирантов), для чего нужно было растрясти некоторое количество денежных мешков. В Америке это было бы не так трудно, но в Британии подвигнуть людей на благотворительность значительно труднее.

Поскольку русские ученые были в Оксфорде в 1992 году в новинку, сэру Исайе стало, по-видимому, любопытно взглянуть на диковину, и вскоре после нашего переезда в Оксфорд он пригласил нас с женой к себе домой. Так состоялось наше знакомство.

 

Роджер Пенроуз

Сэр Роджер известен широкой публике как писатель, автор нескольких замечательных популярных книг, посвященных наиболее острым проблемам физики и математики. Являясь одним из самых блестящих умов в своей области (наиболее серьезные его достижения относятся к теории гравитации), сэр Роджер знает, о чем пишет.

Наиболее известная российскому читателю книга Пенроуза — «Новый ум короля» — посвящена проблеме искусственного интеллекта. В этой книге он отстаивает ту точку зрения, что человеческий интеллект является именно человеческим, то есть его нельзя воспроизвести в какой-то другой конструкции, поскольку физический состав нашего мозга играет определяющую роль в том, как функционирует наше мышление и как мы решаем возникающие перед нами задачи. По этой причине популярное ныне сравнение человека с компьютером ложно.

Книга начинается с вопроса о том, нужно ли, приступая к выполнению какой-то задачи, понимать, что ты делаешь, или же можно безо всякого понимания ограничиться просто четким выполнением набора инструкций. Именно так, то есть скрупулезно, шаг за шагом следуя инструкциям, действуют все известные нам машины. Все они, независимо от конкретной конструкции, являются различными воплощениями так называемой универсальной вычислительной машины, или «машины Тьюринга», подробно обсуждаемой Пенроузом. Такая машина работает алгоритмически, то есть все ее операции происходят в виде дискретных шагов и так, что каждый следующий шаг обусловлен предыдущими. В то же время то, что мы называем пониманием, связано с охватом проблемы в целом и является, таким образом, примером неалгоритмического поведения. Несмотря на кажущуюся очевидность последнего утверждения, оно усиленно оспаривалось и продолжает оспариваться. Даже сам великий британский математик Тьюринг, введший понятие универсальной машины, считал, что мозг тоже является такой машиной, хотя, надо отдать ему справедливость, твердой уверенности в этом у него не было.

Идейным союзником Тьюринга в вопросе о природе человеческого мышления являлся другой знаменитый английский математик и лауреат Нобелевской премии по литературе (!) — Бертран Рассел. Еще в начале XX века, то есть задолго до Тьюринга, Рассел занялся разработкой алгоритма, который бы позволил построить человеческий язык, исходя непосредственно из данных нашего опыта. Существенной чертой алгоритма Рассела была опять-таки дискретизация реальности; предполагалось, что все наши ощущения можно разбить на отдельные кусочки, из которых потом должна каким-то образом синтезироваться единая картина нашего сознания. На поверку программа Рассела оказалась неосуществимой; после сорока лет дискуссий коллега Рассела по колледжу Троицы в Кембридже Людвиг Витгенштейн доказал, что человеческий язык оперирует понятиями, которые расселовский алгоритм бессилен построить. К утверждениям такого рода относится, например, «Раскольников виновен в убийстве». Оказалось, что понимание этой простой фразы требует введения огромного количества дополнительных понятий, таких как «суд», «жюри», «допустимые законом свидетельские показания», и все эти понятия не могут быть сведены к простым человеческим действиям, как этого требует расселовский алгоритм.

Однако, несмотря на данные Витгенштейном доказательства, идеи Рассела не вышли из обращения и положены в основу популярной в нейробиологии теории нейронных сетей.

Если Тьюринг и Рассел правы и мозг действительно действует как универсальная машина, то весьма вероятно, что все действия человека однозначно определены комбинацией физических факторов, даваемых его окружением и устройством его тела, и он ни в каком смысле не свободен и не может отвечать за свои поступки. Понятие преступления теряет смысл и должно быть заменено чем-то вроде нежелательного поведения, которое надо по возможности исправлять методами медицины и социальной инженерии. Нашему сознанию в таком случае совершенно нечего делать, оно есть либо иллюзия (непонятно только чья?), либо безвольный узник, заключенный в тело, как в тюрьму.

Пожалуй, можно сказать, что Роджер Пенроуз стал следующим после Витгенштейна серьезным критиком теории «мозг=компьютер». Дав длинный и подробный разбор аргументов Тьюринга и сторонников его теории, Пенроуз показал или, скорее, напомнил читателям о том, что человек способен решать задачи, которые машина Тьюринга решать не может, и, следовательно, наше мышление не является алгоритмическим.

Поскольку алгоритмичность машин обусловлена тем, что они в своем функционировании следуют законам классической механики с ее детерминизмом, Пенроуз полагает: неалгоритмическое поведение имеет корень в квантовой механике. Как мы уже обсуждали в медитации «Есть?», детерминизм (предопределенность) не есть абсолютный закон нашего мира; законы, управляющие движениями микрочастиц (квантовая механика) не предполагают жесткой причинно-следственной связи. Если квантовая механика влияет на работу мозга, то это дает возможность объяснить неалгоритмичность происходящих там процессов. Вопрос, конечно, в том, имеет ли она отношение к его работе на том уровне, где происходит анализ информации и отдаются приказы нашим мускулам и другим органам. Тут Пенроуз, высказавший некоторые конкретные предложения о том, где именно квантово-механические эффекты могли бы проявиться наиболее отчетливо, вступил в конфликт со многими биологами, начисто отрицающими и его предложения, и вообще роль квантовой механики в мозговых процессах. Не думаю, однако, что спор этот можно считать завершенным.

На меня лично Пенроуз более повлиял не полемикой со сторонниками искусственного интеллекта, а своим бескомпромиссным платонизмом. Ни один из ныне живущих ученых не выдвинул лучших аргументов в пользу существования мира идей, внеположного миру чувственно воспринимаемых предметов. Эти идеи сэра Роджера кардинальным образом повлияли и на меня. Наиболее краткая их экспозиция дана Пенроузом в его более позднем труде «The Road to Reality» («Путь к реальности»), тоже переведенном на русский язык. Я думаю, что, подобно Платону, он называет здесь реальностью мир идей. «Треугольник Пенроуза» — воплощенная невозможность, — придуманный им в 1950 году, превратился в его книге в образ нашего бытия.

Каждый из миров, изображенных Пенроузом, — мир ментальный, мир математики и мир физический, — хотя бы отчасти (если не целиком) отражается в другом. Хотя внимательный читатель найдет, что медитации, предложенные в моей книге, во многом являются развернутым комментарием к этой схеме, я все-таки, ввиду ее важности, дам краткий комментарий. Фигура циклична, и можно начинать откуда угодно, но, отдавая дань предрассудкам нашего времени, начнем с физического мира. Наиболее распространенный ныне взгляд на вещи состоит в том, что мир физический независим от нас (объективен) и, более того, мы сами являемся его продуктом (хотя бы отчасти). Такая точка зрения принимается практически всеми, что и показано в изображении. Далее: есть мир идей, куда Пенроуз поместил только математику. Не думаю, что он ограничился ею потому, что он в грош не ставит, например, искусство. Причина тут в другом: в случае с математикой совершенно ясно, что мир ее, с одной стороны, объективен, то есть не зависит от наших прихотей, а с другой стороны, не совпадает с миром природы. Про это много говорилось (в частности, в медитациях «Числа» и «Антропный принцип») и еще будет говориться на этих страницах. Об искусстве рассуждать намного сложнее, хотя я и пытался в медитации «Красота» намекнуть на то, что «хорошее» искусство принадлежит к тому же объективному миру идей, что и математика (а «плохое», наверное, попадает туда же, где находятся ошибочные математические работы). Пенроуз допускает, что не весь этот мир доступен человеку. Мир идей служит как бы чертежом или программой для мира физического. Совершенно понятно, что мир идей не изоморфен физическому миру, так как есть множество математических построений и моделей, которым в физическом мире нет никакого соответствия. Управляется ли физический мир всецело математическими законами? Мы не можем сказать это с полной уверенностью по нескольким причинам. Во-первых, естественные науки изучают только те явления, которые повторяются. Принцип воспроизводимости есть их основной критерий, и все, что под него не подпадает, автоматически выпадает из ее поля зрения. Во-вторых, неясно, что делать с той частью физического мира, где проявляет свою активность человек. Существуют ли, например, законы истории? У нас нет ясного представления на этот счет. Следующим миром является мир ментальный, в котором отражаются оба других. Это, собственно говоря, и есть мир, в котором мы живем, другие два мы конструируем, воссоздаем через сознательный или бессознательный анализ наших ощущений и восприятий. Итак, чудесный треугольник замкнулся. Он есть образ нашего мира и он, как и наш мир, невозможен.

Треугольник Пенроуза — «воплощенная невозможность»

Будучи специалистом по теории гравитации (в 1988 году Пенроуз вместе со Стивеном Хокингом получил премию Вульфа), ученый очень много говорит в своих книгах и о проблеме ранней Вселенной, и о парадоксах, возникающих при попытках объединить квантовую теорию с теорией гравитации. Я мало касался этих проблем, отчасти потому, что не являюсь специалистом в этой области, отчасти потому, что не считаю нужным ставить нашу духовность в зависимость от событий, происшедших тринадцать миллиардов лет назад, когда наш мир только начинался. Тем не менее мне хочется привести одно из рассуждений Пенроуза. Оно непосредственно касается довольно популярной ныне темы о случайности или неслучайности устройства мироздания. Напомню еще раз, что в полном согласии с Библией современная космология полагает, что Вселенная имеет начало во времени. Структура начального состояния неясна для нас, но начиная с 10-43 секунды (планковское время) от «начала», когда гравитационное поле стало по существу классическим, все становится более понятным. В частности, ясно, что в своем раннем младенчестве Вселенная была невероятно плотной, а вещество в ней было невероятно горячим. Понятие тепла для нас ассоциируется с беспорядком: чем горячее предмет, тем интенсивнее в нем беспорядочное, хаотическое движение атомов и молекул. Количественной мерой этого хаоса служит энтропия, которая, согласно второму закону термодинамики, со временем только возрастает. По этой логике энтропия Вселенной в наши дни должна быть выше, чем в ее младенческие мгновения, а следовательно, и уровень порядка тогда должен был быть выше, чем сейчас. Все это звучит парадоксально, ибо как соединить с порядком чудовищно высокие температуры первых мгновений? Пенроуз объясняет, что все дело в гравитации. Те огромные температуры, которые имели место в первые мгновения, есть температуры не всей Вселенной, а лишь ее вещества. Как целое Вселенная не имела определенной температуры, ибо вещество и гравитационное поле не находились (и не находятся) в термодинамическом равновесии. Поэтому, несмотря на высокую температуру материи, энтропия Вселенной была очень низкой. Насколько же низким, то есть насколько неслучайным было это первоначальное устройство и насколько уникальна была новорожденная Вселенная? Читатель, ты, наверное, спросишь, не безумно ли задавать такие вопросы и кто, кроме Бога, может на них ответить. Однако, оказывается, это можно сделать.

Астрономы оценили массу наблюдаемой Вселенной в 1088 масс протонов. Можно оценить максимальную энтропию, соответствующую этой массе. Энтропия есть мера хаоса, заданная формулой S = lnW, где W есть число разных структур, которые можно создать из наличного вещества или (что то же самое) число способов, которыми можно данную структуру (то есть в интересующем нас случае нашу Вселенную) разрушить. Наиболее совершенный и полный метод разрушения — это впихнуть все вещество в черные дыры. При этом теряется всякая информация, никакая структура не выживает. Энтропия черной дыры известна (формула Хокинга), она пропорциональна площади ее поверхности, а последняя определяется массой. Так вот, эта максимальная энтропия есть 10120. Это значит, что Вселенная есть приблизительно одна из десяти в степени 10 со 120-ю нулями. Вот вам мера уникальности нашего мира. Ну, как вам такое невозможное число? Оно под стать нашему невозможному миру.

Будучи в Оксфорде, я встречался с Пенроузом, хотя и не был близко с ним знаком. Он — типичный англичанин старой школы, сдержанный, несколько ироничный, избегающий толпы и дешевой популярности. Память о том, что Пенроуз участвовал в комиссии, принимавшей решение о моем приеме в Оксфорд, драгоценна для меня. Его автограф стоит на экземпляре его книги «The Emperor’s New Minci», купленной мной еще в Америке.