Большая история о том, как два «секретных принципа Паули» сводят три большие тайны физики всего лишь к одной. Да и та теперь уже никакая не тайна – для всех, у кого хватит духа признать очевидное. Пусть и похожее на невероятное…

(Предыдущие части цикла: sm1, sm2, sm3, sm4, sm5,
sm5½, sm6, sm6½, sm7, sm7½)

Если кто успел уже подзабыть, предыдущий (#7½) эпизод расследования в рамках документально-мистического сериала Sci-Myst завершали некоторые наблюдения на пересечении таких тем, как контакты с инопланетянами и невидимые для нас слои реальности. Ну а в качестве финала звучал вопрос-заголовок из свежего номера журнала «New Scientist» от 8 августа 2015:

«А что, если… ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ РЕАЛЬНОСТИ ОТ НАС СОКРЫТА?»

Плюс был там еще такой анонс для следующей (то есть нынешней) серии:

Как показывают сразу несколько заметных публикаций в текущей прессе, ученые-физики сейчас не просто активно работают над решением этого вопроса, но и подходят к нему сразу с нескольких разных сторон.

Опубликовано это было, надо подчеркнуть, 15 августа 2015. Дальнейшие события, естественно, никто друг с другом не согласовывал, но сразу три разных известных издания почти синхронно опубликовали вскоре три таких материала «в тему»:

• 20 августа 2015, Quanta Magazine: «О сложной тёмной материи» (также перепечатано журналом WIRED 30.08.2015);
• 22 августа 2015, New Scientist: кавер-стори «Не является ли тёмная материя замаскированным обычным веществом?»;
• 24 августа 2015, BBC Earth: «Из чего же сделана Вселенная? (про загадочную субстанцию под названием тёмная материя)».

Причем самый последний из этих текстов, что забавно, начинается следующими пассажами:

Если бы неким инопланетянам удалось посетить нашу Вселенную из параллельной реальности, то с высокой вероятностью они бы даже не заметили, что мы существуем.

В каком-то смысле это должно быть очевидно. Вся Вселенная настолько огромна, а наша планета в ней — всего лишь крошечная, бледно голубая точка. Но на самом деле ситуация даже еще хуже: инопланетяне могут вообще не заметить ни наши звезды, ни планеты, ни межзвездные облака пыли.

Потому что все эти знакомые для нас вещи образуют всего лишь небольшую долю Вселенной. А все остальное – это что-то еще, нечто другое, материал, который никто и никогда на Земле не видел.

Не найдя лучшего названия, физики именуют эту субстанцию «темной материей». Никто не знает, что это такое, но ученые уже взяли след.

То есть ключевые моменты зачина, надо полагать, улавливаются без труда: параллельные реальности, контакты с инопланетянами, невидимые слои материи…

Примечательно, что вскоре после того, как статья эта была отслежена радарами Sci-Myst, в редакции государственной вещательной корпорации Би-Би-Си решили изменить исходное название на несколько иное: «Что удерживает Вселенную вместе?». Однако сгенерированный из первичного названия веб-адрес, естественно, остался прежним: http://www.bbc.com/earth/story/20150824-what-is-the-universe-made-of .

(Зачем это было сделано – кто его знает… Что так, что эдак, ничего такого особенного в данной статье, честно говоря, и нет в общем-то. Кроме, разве что, процитированного зачина, по сути идеально синхронизирующего наш августовский «эпизод 7½» с текущими научно-популярными публикациями Би-Би-Си.)

Но если подозревать незримое руководство BBC в регулярном чтении сайта kniganews.org и детектива Sci-Myst пока все же рановато, то очевидная и сознательно-двухсторонняя синхронизация наших публикаций с редакцией британского еженедельника New Scientist сомнений уже практически не вызывает.

В последние дни лета, в выпуске No 3036 от 30 августа 2015, там была впервые помещена следующая занятная самореклама издания. На постере размером с полосу амбивалентная суть журнала не без юмора отображена в образе старинного чемодана (кроме расследования Sci-Myst, насколько известно, «чемоданом с двойным дном» их больше никто не называл). На самый верх чемодана – для закрепления сигнала – помещена обложка именно того выпуска про «Вселенную Человека», который обсуждался в главе Sci-Myst про инопланетян («Знают все – кроме нас»). Ну а тема номера именно этого августовского выпуска – «В неизвестное: Делая открытия за пределами человеческого разума» – начинается со статьи про творчество математика Владимира Воеводского, «нашего человека в Принстоне» (см. Sci-Myst-4)…

При этом должно быть ясно, что принципиально двусмысленная позиция журнала фактически по любому вопросу даёт все основания трактовать каждый убедительный сигнал отзыва и как «чисто случайное совпадение». Картинка на обложке журнала и подпись к ней абсолютно созвучны духу Sci-Myst, но вот содержание собственно статей – это совершенно не о том. Даже материал о Воеводском помещен в радикально иной контекст – о попытках превратить компьютер в сверхчеловеческий разум.

На этом, пожалуй, преамбулу к новому эпизоду сериала о проникновении «В Неизвестное» пора закончить. И перейти к содержательной научной части «Открытий за пределами человеческого разума» (с их непременными синхрониями и прочими мистическими элементами, естественно).

Утроение бесконечности

Итак, еще раз напомним, что предыдущий эпизод закончился интересным вопросом «А что, если основная часть вселенной от нас сокрыта?». И обратим внимание, что вопрос этот британский журнал «Новый Ученый» опубликовал в номере от 8 августа 2015 года (New Scientist, Issue 3033).

Если сложить цифры года в сумму, а также записать месяц август в виде цифры, то из даты получится на редкость красивая комбинация «8-8-8» или «трижды бесконечность», вспоминая общепринятый математический символ для этого понятия.

Столь же красивая комбинация из трех восьмерок в дате имела место ровно семь лет тому назад, 8 августа 2008 года. И именно в тот день на одном из полей Англии, в местечке Милк Хилл, появилась огромная и впечатляющая композиция, сочетающая в себе идеи восьмерки как замкнутой на себя бесконечности, двойного обхода ленты Мёбиуса и самоподобных структур фрактальной геометрии (а также чего-то еще – загадочного – в центральной части).

Среди великого множества кругов, ежегодно появляющихся на полях Англии и других стран, здесь особый интерес представляют такие картины, которые тем или иным образом графически отображают физику и математику в устройстве вселенной. Нельзя доказать, что именно для этой цели данные круги и были созданы их неведомыми авторами. Да это и не требуется. Просто глубина смыслов и идей, скрытая в данных картинках, оказывается столь богатой, что было бы глупо не воспользоваться такими подарками.

По этим причинам существенно, что в особо интересную для текущего расследования дату, 8 августа 2015, на другом английском поле, в Хэмптон Люси, появилась еще одна «картина мира» – но только уже в совершенно иной проекции. На этот раз вселенная представлена в виде гигантской птицы. Причем птицы не простой, а объединяющей в своем образе символы двух рыб и множество глаз самых разных размеров.

На первый взгляд, абсолютно никакой взаимосвязи между двумя этими картинами, кроме даты подарка «8-8-8», вроде бы не просматривается. И уж тем более, совершенно непонятно, какое отношение птица с глазастым телом и замысловатая восьмерка бесконечности могут иметь к насущным проблемам физики – о невидимой вселенной вообще и о природе тёмной материи в частности.

На самом деле, однако, содержательных взаимосвязей, полезных для нашего расследования, тут можно выявить довольно много. Причем в единое целое все эти вещи скрепляют сновидения физика Вольфганга Паули и его научные идеи, родившиеся под впечатлением от необычных снов. Среди этих идей совершенно особое место занимают два «секретных» принципа Паули, известные нам лишь по загадочной фразе из частной переписки ученого в последний год его жизни: «Раздвоение и уменьшение симметрии – вот где собака зарыта!»…

Сопоставляя картины из давних снов Паули и современные круги на полях, можно, к примеру, наглядно продемонстрировать, каким образом принцип раздвоения или двуделения мира в сочетании с «утроением бесконечности» приводят к тому, что материя космоса, наблюдаемая человеком, и другая, загадочно-невидимая материя, именуемая «тёмной», в своих количествах соотносятся друг с другом как «1 : 5». А этот результат, как известно, полностью согласуется с прикидками астрофизиков («наша» материя – примерно 5% от общей массы-энергии вселенной, тёмная материя – примерно 25%, остальное – тёмная энергия).

Попутно с отысканием простого геометрического ответа на эту великую загадку природы, столь же естественным образом обнаруживаются решения и еще для двух глубоко неясных проблем физики. Одной, можно сказать, «сугубо экспериментальной», а второй «сугубо теоретической».

По разряду загадочных экспериментов логично рассматривать проблему трех поколений частиц. Трех фактически эквивалентных по своим свойствам семейств, отличающихся друг от друга лишь уровнями энергии. Эти поколения были обнаружены физиками в опытах совершенно неожиданно и довольно давно, но по сию пору никто толком не понимает, зачем такое утроение могло природе понадобиться и почему семейств именно три. (Ответить на эти вопросы помогает второй «секретный принцип Паули» – об уменьшении симметрии.)

По разряду же серьезнейшей сугубо теоретической проблемы проходит гипотеза многомирия или мультиверса. В целом множестве разных областей физики, разрабатываемых ныне теоретиками, получилось так, что математически изящные и полные ответы удается формулировать лишь в том случае, если полагать, что наш мир – далеко не единственный в неисчерпаемой вселенной. То есть в природе, получается, должно быть множество других миров – с самыми разными законами физики. Но вот как подтвердить эту важную гипотезу экспериментами, на такой вопрос ответов ни у кого нет…

Выражаясь более аккуратно, ответы, конечно же, имеются. Если от них не отворачиваться. Потому что и три поколения частиц, и мультиверс, и тёмная материя – это все, на самом деле, разные стороны одной и той же единой структуры.

Но чтобы увидеть эту скрытую (и сверх-разумную) структуру – а также как следует ее разглядеть с помощью снов Паули и кругов на полях, – начать лучше всего с абсолютно очевидных, но все равно несколько неожиданных фактов современной физической науки.

Женское начало

Три синхронных публикации о темной материи, упомянутые выше, появились одна за другой наверняка не случайно. С высокой степенью правдоподобия можно утверждать (опираясь на имена авторов и рассмотренные ими темы), что внешним стимулом для их появления послужили два других, более ранних события лета 2015.

Во-первых, представительная конференция в Стокгольме, собравшая в начале июня элиту физики для обсуждения проблем тёмной материи. И во-вторых, тема номера в июльском выпуске журнала Scientific American под общим названием «Загадка Скрытого Космоса».

При нынешнем уровне (не)понимания того, что представляет собой загадочная природа тёмной материи, вряд ли есть смысл углубляться в подробности конкурирующих гипотез. Разных идей у теоретиков довольно много, причем ни одна из них пока не достигла статуса доминирующей. Но определенно есть смысл отметить, что при обсуждениях всей этой темы довольно часто вспоминают имя Вольфганга Паули.

Причина тому вполне ясна. Именно Паули в 1930-м году первым совершил «страшный грех» (как он сам это с юмором называл) – постулировав существование новой частицы нейтрино, по неведомым причинам неуловимой в экспериментах, но настоятельно требовавшейся для согласованности картины в квантовой теории. И коль скоро у науки уже давным-давно нет никаких сомнений, что согрешивший Паули был абсолютно прав (экспериментально фиксировать и изучать нейтрино научились четверть века спустя), эта история постоянно подпитывает надежды и тех исследователей, кто ныне занимается изучением неуловимой тёмной материи.

Любопытно, однако, отметить, что и более чем полустолетие спустя после подтверждения самого факта существования нейтрино, ученые до сих пор крайне смутно представляют себе физику этих частиц – начиная с вопросов о массе или нейтринных осцилляциях и заканчивая отсутствием разницы между нейтрино и антинейтрино. Не говоря уже о том, что ни у кого не было и по-прежнему нет ни малейшего представления, зачем вообще могли понадобиться в природе частицы, практически не взаимодействующие с материей нашего мира.

Хотя от того же Вольфганга Паули занятные идеи на данный счет неоднократно звучали еще с 1930-х годов. В странных «снах о физике», посещавших ученого, ему неоднократно сообщалась весьма озадачивающая информация, согласно которой между процессами радиоактивного бета-распада (сопровождающихся испусканием нейтрино) и процессами деятельности нашего разума имеются некие скрытые, но вполне определенные взаимосвязи.

Нельзя сказать, что Паули постиг физическую суть послания (поначалу воспринятого им как издевательство над научными представлениями о мире). Однако собственно мысль очевидно запала ему в душу. Как мог, ученый пытался отыскать загадочный смысл этого сопоставления в своих физико-психологических текстах, а к коллегам и друзьям порой обращался такими словами: «Дорогие мои радиоактивные дамы и господа»…

Среди других вещей, часто повторявшихся в снах Паули, очень отчетливо звучала идея о необходимости привнесения в науку женского начала – для выравнивания сильно перекошенного баланса. Об этом говорили многие гости в сновидениях ученого – и мужчины и женщины – настаивая на необходимости более уравновешенных подходов, гармонично сочетающих в исследованиях строгость логики и мощь интуиции.

Нет никаких оснований утверждать, будто именно Вольфганг Паули лично поспособствовал более активному привлечению в физику ученых-женщин. Однако по состоянию на сегодняшний день уже несомненно, что перемены здесь произошли, причем перемены весьма внушительные. Для наглядности достаточно рассмотреть хотя бы такие факты.

Если мы обратим внимание на имена авторов трех упомянутых синхронных публикаций, рассказавших в августе о новостях вокруг тёмной материи, то выглядят они так:

• Quanta Magazine и WIRED: «О сложной тёмной материи», автор Лиза Крюси (Liz Kruesi).
• New Scientist: «Не является ли тёмная материя замаскированным обычным веществом?», авторы Сабина Хоссенфельдер и Наоми Лубикис (Sabine Hossenfelder, Naomi Lubickis).
• BBC Earth: «Из чего же сделана Вселенная? (про загадочную субстанцию под названием тёмная материя)», автор Мелисса Хогенбум (Melissa Hogenboom).

Среди четырех этих авторов только Сабина Хоссенфельдер, строго говоря, является профессиональным физиком-теоретиком. Однако уже тот факт, что все перечисленные статьи о специфических новостях с передовых рубежей физики написаны женщинами, не может не впечатлять. Ну а дальше – еще интереснее.

Статью для кавер-стори о тёмной материи в июльском выпуске Scientific American написали два физика-мужчины, Богдан Добреску и Дон Линкольн («A Hidden World of Complex Dark Matter Could Be Uncovered», by Bogdan A. Dobrescu and Don Lincoln. Scientific American Volume 313, Issue 1, July 2015). Но вот обрамляют тему номера две статьи, написанные женщинами:

• «Тёмная материя и теневая вселенная», автор Мариэтта ДиКристина (Mariette DiChristina, главный редактор Scientific American).
• «Что если тёмная материя еще более странная, чем мы думали?», автор Клара Московиц (Clara Moskowitz, редактор физического раздела в журнале).

Самое же, наконец, впечатляющее, это такая вот фотография участников – точнее, участниц – июньской научной конференции физиков в Стокгольме «Одиссея в пространстве-времени продолжается», где одной из центральных тем обсуждения была проблема тёмной материи.

Столь роскошный букет из представительниц мировой теоретической науки подобрался в шведской столице, конечно же, не случайно, а строго по списку. Кроме того, среди приглашенных на мероприятие ученых, ясное дело, в достатке имелось и мужчин – просто именно для этой фотографии их не позвали. Да и главную причину для непривычно высокой концентрации женщин-физиков в одном месте обнаружить тоже не слишком сложно.

Организатором конференции был местный Nordita, или «Нордический Институт теоретической физики» – в каком-то смысле скандинавский аналог Института передовых исследований в Принстоне. Вплоть до лета 2014 Nordita возглавлял исландский теоретик Ларус Торлациус (в молодости вместе с Джо Полчински открывший, кстати говоря, загадочно замалчиваемую структуру физики под названием «тахионный кристалл»). А с сентября прошлого года директором Института стала Кэтрин Фриз (Katherine Freese) – весьма известная в мире астрофизики дама-теоретик, научный авторитет которой в значительной степени наработан благодаря исследованиям в области тёмной материи.

Так что нынешняя стокгольмская конференция, официально посвященная «празднованию замечательных достижений в областях физики частиц и космологии – начиная с начала тысячелетия и до сегодняшнего дня», на самом деле (говорят инсайдеры) была собрана для того, по сути, чтобы не просто отметить «прописку и новоселье» новой директрисы, а отметить это дело красиво. Ну а что за красота может быть без дам?

Как бы там ни было, умные и талантливые женщины в современной физике ныне определенно имеются, причем в немалых количествах. Далеко не все из ученых дам, насколько можно судить со стороны, согласны с тезисом о новых «замечательных достижениях» в их области. Кто-то, напротив, видит тут вполне отчетливые признаки глубокого кризиса на фоне затянувшегося застоя.

Но как происходящее ни оценивай, по-любому ясно, что на сегодняшний день в исследованиях проблем тёмной материи нельзя выделить такое направление, которое бесспорно считалось бы главным и наиболее перспективным для скорого успеха.

Точнее говоря, выделить-то особо перспективное направление можно вполне. Причем, что важно, указано оно женщиной, чрезвычайно продвинутой, судя по всему, в знаниях о скрытых тайнах природы. Беда в том, что в мире науки физики про эту сведущую даму почти никто не знает. Потому что видел её и регулярно с ней общался всего лишь один человек на свете – Вольфганг Паули…

Тёмная дама и тёмная птица

Из переписки Паули с его другом, психологом Карлом Густавом Юнгом, достоверно известно, что основы «новой физики», с которыми теоретик знакомился в сновидениях, нередко передавала ему некая таинственная женщина отчетливо азиатской наружности – красивая, темноволосая, с раскосыми глазами китаянки. Передача научных идей и концепций обычно происходила на языке символов и архетипов, то есть с помощью инсценировки разного рода спектаклей, пантомимы или танцев.

Именно от этой китаянки, или «тёмной женщины», как называл её Паули, учёный неоднократно получал наглядные картины для освоения идей о двуделении мира и о зеркальном отражении реальностей. В контексте же близкой и особо интересной здесь темы – о природе тёмной материи – один из снов ученого представляется наиболее содержательным.

В том сновидении китаянка не проронила ни слова, ясно показав ученому все важное на языке ритмичного танца. Сначала, двигаясь по плоскости, она открыла в полу круглый люк и по винтовой лестнице провела Паули на другой уровень, параллельный первому. Сама же дама осталась танцевать на лестнице, двигаясь по ней то вверх, то вниз, а по ее пантомиме физик понял, что между верхом и низом никакой разницы на самом деле нет – это одно и то же. Попутно же – но без объяснений каким образом – эти ритмичные движения танцовщицы вверх-вниз привели во вращение все окружающее пространство…

Для людей, знакомых с историей физики XX века, в этой картине декораций совсем несложно уловить характерные особенности конструкции, известной как «мост Эйнштейна-Розена» или кратко ER. В поисках более внятной геометрической концепции для природы частиц микромира, Альберт Эйнштейн и Натан Розен нашли красивое совместное решение для уравнений электромагнетизма Максвелла и уравнений гравитации общей теории относительности (ОТО). Согласно этому решению, элементарная частица материи выглядит как вихревая трубка-перемычка между двумя параллельными листами пространства. Или, если угодно, как винтовая лестница китаянки.

Ну а для ритмичного танца дамы на лестнице примерно в том же периоде истории обнаруживается существенно иная сильная математика – из области квантовой физики. На рубеже 1920-30-х годов другой знаменитый теоретик, Герман Вейль, в только что открытом на тот момент релятивистском уравнении Дирака обнаружил довольно необычную физику. Преобразовав определенным образом формулы, Вейль показал, что уравнение описывает постоянные «зигзаг-скачки» фермионов – электронов и протонов – между состояниями противоположного спина (Up и Down). Или, в терминах сна, регулярные перемещения частиц вверх и вниз по винтовой лестнице.

Иначе говоря, в танце тёмной женщины из сна Паули была представлена весьма нетривиальная и красивая схема для решения гранд-задачи физики – об объединении теории гравитации (ОТО) и квантовой теории частиц. Или иначе, обрисована динамическая картина, в которой периодические перемены локальной геометрии пространства порождают квантовую физику частиц материи.

Причем попутно – коль скоро у вселенной тут обнаруживается еще одна невидимая половина – прояснялась бы и проблема с тёмной материей. Вот только в те времена данная проблема физиков еще не волновала. За исключением, разве что, отдельных чудаков-провидцев, типа астронома Фрица Цвикки, который, собственно, и запустил для скрытой массы вселенной термин Dunkle Materie – на 40 лет раньше, чем он науке понадобился.

Хотя по отдельности обо всех упомянутых вещах ученым хорошо известно – и про мост-перемычку ER, и про вибрирующий зигзаг-фермион Вейля, и даже про сны Паули из его переписки с Юнгом – собрать все это хозяйство вместе и увязать в единую-красивую структуру никому в голову почему-то не приходит. Точнее говоря, есть признаки, что именно этим и занимался сам Вольфганг Паули в последний год своей жизни (отмеченный повышенным интересом к гидродинамике). Но поскольку вскоре физик скончался при весьма таинственных обстоятельствах, а суть открытий своих он не опубликовал, то никакого дальнейшего развития это направление в теоретической науке не получило.

Отчего неудивительно, что и в физике экспериментальной никто не стал вспоминать про ту давнюю и загадочную историю ныне, на рубеже XX-XXI веков. Когда у экспериментаторов неожиданно стали обнаруживаться совсем несложные, в общем-то, опыты, демонстрирующие сильные и убедительные аналогии между эффектами из трех весьма разных областей физики.

Выяснилось, что наглядные явления сугубо классической физики в вибрирующих жидкостях и гранулированных средах («ходоки» и осциллоны) дают очень внятные аналогии не только для плохо понятых эффектов электромагнетизма, но и для «непостижимых» (как было принято считать) феноменов физики квантовой. Типа корпускулярно-волнового дуализма, двухщелевой интерференции частицы, туннельных переходов и так далее.

Но хотя открытия физиков-экспериментаторов сделаны полностью в рамках мейнстрим-науки и легко воспроизводятся в разных лабораториях, признавать их огромную важность для более адекватного понимания природы никто из светил-авторитетов научного сообщества явно не торопится. Почему так – никто вам внятно не объяснит. Просто все делают вид, что ничего особо революционного как бы не произошло, а потому хоть что-то менять в устоявшемся преподавании основ физики никто не собирается…

#

Нет абсолютно никакой возможности доказать, что специфический вид изобразительного искусства под названием «круги на полях» имеет хоть какое-то отношение к описанной неприятной ситуации в физической науке начала XXI века. Но это ничуть не мешает продемонстрировать здесь несколько важных картин подобного рода и особо отметить в этих композициях некоторые существенные детали. Которые помогут нестандартно взглянуть на нынешние проблемы у физиков и поискать ключи к их решению в давних сновидениях Вольфганга Паули.

Несложно заметить, что обе картины разными способами компонуют в единое существо архетипы птицы и рыбы. Или – трактуя чуть иначе – демонстрируют таким образом концепцию движения в воде за счет периодических взмахов парой крыльев. В целом символизм каждой из картин, конечно же, содержит в себе намного больше, однако на данном этапе нас интересуют только эти общие аспекты – «гидродинамический» и «пара крыльев».

И теперь, дабы от этих композиций естественным образом перейти к другим кругам на полях, поясняющим тайны устройства тёмной материи, полезно привлечь еще один из снов Вольфганга Паули, получивший от него название «Великое видение о Часах Мира», а в текстах аналитической психологии Юнга фигурирующий под более прозаическим названием «сон # 59».

Подробный разбор символов сновидения можно найти в главе 59 «путеводителя ТЗО», здесь же достаточно упомянуть лишь ключевые детали конструкции, непосредственно сопрягающие ее с «расследованием о тёмной материи» и с конфигурациями современных кругов на полях. Важнейшие элементы тут такие: два ортогональных (взаимно перпендикулярных) циферблата, имеющих по 32 секции на окружности; три вложенных друг в друга цикла обхода; четыре противолежащих полюса или сектора на круге, в каждом из которых находится по человечку с качающимся маятником; и, наконец, одна «большая тёмная птица», поддерживающая работу всей этой системы…

(На будущее полезно отметить, что в совокупности базовые элементы конструкции складываются в ряд «1-2-3-4». А это формула «священного тетрактиса» пифагорейцев, помещавших его в основы мироздания.)

Линейные колебания и вращение

Итак, зафиксируем известные факты. На первом этапе расследования у нас имеются два любопытных сна от Вольфганга Паули – (а) с танцующей на лестнице «тёмной дамой» и (б) с «тёмной птицей» в Часах Мира – плюс абсолютная уверенность физика в том, что оба сновидения на языке символов рассказывают о тайнах устройства природы. Столь же достоверно известно, впрочем, и то, что сам сновидец не только испытывал большие трудности с постижением смысла посланий, но и не смог увязать две этих картины в одну.

Откуда понятно, наверное, что и нам без дополнительных подсказок убедительно расшифровать прямые взаимосвязи между снами было бы весьма затруднительно. Но в условиях мистического детектива, как уже не раз отмечалось, помощь приходит словно бы сама, причем из довольно странных мест. Типа случайно попавшегося на глаза научно-популярного блога, где совсем свежая публикация вдруг на редкость доходчиво поясняет смысл давно известной картинки из коллекции «кругов на полях».

Конкретно для нашей ситуации, в частности, практически идеально подходит такая композиция, появившаяся на поле Hackpen Hill двенадцать лет тому назад, в июле 2003 года.

Как и во сне Паули о Часах Мира, циферблат здесь разбит на 32 сектора, а три вложенных друг в друга цикла обхода могут обозначать три стрелки разного размера. В сновидении, правда, циферблатов у часов было два. В полевом же исполнении идею раздвоения передает деление каждого из кругов-стрелок на два круга меньшего размера.

Иначе говоря, параллели и соответствия этой конструкции с картиной из сна великого физика проступают здесь вполне наглядно и не требуют никаких искусственных домыслов. Однако взаимосвязь со вторым сном – о тёмной женщине и ее необычном «танце вверх-вниз» – пока что вроде бы не просматривается…

Но тут-то неведомо откуда и приходит важная подсказка – 19 августа 2015 года на сайте Twitter-микроблога SciencePorn публикуется такой вот анимационный видеоролик (https://pbs.twimg.com/tweet_video/CMxZudWWIAAILjA.mp4), наглядно демонстрирующий, как чисто линейное колебательное движение точек на диаметрах круга порождает в системе эффект вращения. (Необычное название блога, кстати, кодирует в себе идею о том, что наука – это столь же мощный стимулятор активности для верхних этажей сознания, как порнография – для этажей самых нижних.)

Благодаря этой несложной, но весьма глубокой по смыслу картинке, можно наглядно увидеть не только то, что она объединяет в себе идеи из обоих снов Паули, но и демонстрирует кое-что еще – очень важное.

В мире квантовой физики частиц совершенно особое по значимости место занимает идея «двойного обхода» окружности для возвращения системы в исходное состояние. Иначе говоря, если в нашей привычной реальности для любой вещи при её поворотах достаточно сделать полный оборот на 360 градусов, чтобы вернуть вещь в первоначальное положение, то в квантовом мире ситуация обстоит несколько хитрее. Для частиц-фермионов, образующих материю, возврат в исходное положение требует двойного обхода цикла или иначе, поворота на 720 градусов. Именно в этом, собственно, заключается геометрический смысл термина «частицы со спином 1/2».

На видеоролике с сайта SciencePorn эта идея ясно просматривается в состояниях «круга-стрелки» при обходе циферблата. Если в рамках полной системы такая стрелка совершает один полный оборот, то круг собственно стрелки для этого делает два полных оборота. А один оборот такого малого круга помещает его в положение, диаметрально противоположное исходному. Иначе, это «полуоборот» большого цикла.

В более наглядной форме эту же – принципиально важную – идею двойного обхода демонстрирует геометрическая структура, носящая название «лестница Мёбиуса» и дающая топологически эквивалентное представление для круглого «циферблата» с соединенными противолежащими точками-вершинами.

Чтобы стала понятнее совершенно особая роль, которую играет данная конструкция в физике, полезно подчеркнуть такие моменты картины. С одной стороны, физики-теоретики уже давно в курсе, что математический аппарат изучаемых ими «калибровочных взаимодействий частиц» – это «связности на нетривиально расслоенных пространствах» в чистой математике. То есть сугубо абстрактная, открытая раньше и совершенно независимо от физики область математики, исследующая на удивление богатые геометрические свойства «пустых», вроде бы, пространств. Ну а «лестница Мёбиуса» – это наиболее простое и наглядное отображение идеи нетривиального расслоения (тривиальным расслоением тут была бы структура обычной лестницы из пары просто параллельных слоев).

С другой же стороны, теперь – с помощью дополнительных подсказок – мы получили возможность увидеть, что танцующая дама из сна Паули вполне доходчиво продемонстрировала ученому скрытый смысл всей этой геометрии. Такой геометрии, где пространство мира реально состоит из двух параллельных листов, между которыми во множестве имеются нетривиальные связи-перемычки, делающие их одной и той же поверхностью Мёбиуса. А в сердцевине этого нетривиального расслоения геометрии лежит физика частиц – постоянно осциллирующих между одной и другой поверхностями.

Фактически, эта картина отображает одну из наиболее поразительных особенностей в геометрии окружающего нас пространства – где каждая осциллирующая частица материи постоянно и одновременно находится в противоположных концах вселенной. А в совокупности все эти осцилляции обеспечивают как вращение системы в целом, так и всех ее компонентов по отдельности…

Но прежде, чем переходить к разбору скрытой физики и геометрии компонентов, полезно в очередной раз вспомнить про Вольфганга Паули и про его великое открытие в последний год жизни. Хотя никаких публикаций и научных материалов на данный счет не сохранилось, из личной переписки ученого известны общие отзывы о характере его прорыва. В письме к другу Гейзенбергу, в частности, Паули написал, что новая теория «выглядит наиболее четверичной из всех, которые он когда-либо видел, а пифагорейцы с их тетрактисом – источником и корнем вечной природы – были бы очень довольны такой теорией».

Гейзенберг, по его признанию, ничего из этих комментариев не понял. Поэтому и здесь, ясное дело, без дополнительных подсказок было бы весьма сложно найти убедительный ответ при столь туманных пояснениях. И если подсказки начать как следует искать, то они – в полном согласии с загадочными правилами синхроний – очень кстати часто появляются как бы сами собой. Прямо в потоке текущих событий – если смотреть внимательно…

Четверичная схема и три кольца-циферблата

Случилось так, что в особо интересную для нас дату, 8 августа 2015 или «день типа 8-8-8», одновременно с композицией «Птицы-Глаз», но только на другом поле Англии, в Окс Дроув, появилась картина в виде своеобразного гигантского циферблата. Несложно заметить, что и здесь круг циферблата состоит из трех вложенных друг в друга колец, а синхронность его появления с «большой птицей» вполне определенно отсылает нас к видению Паули о Часах Мира. Наконец, отчетливое разбиение самого внешнего кольца на четыре равных сектора дополнительно связывает композицию не только с циферблатом Часов Мира, но и с идеей о «четверичности» данной схемы.

Короче говоря, есть все основания воспринимать данную композицию в качестве нужной нам подсказки. И поаккуратнее разобраться, что же из этой картинки можно извлечь для помощи в расследовании.

(Во избежание недоразумений еще раз следует напомнить и подчеркнуть, что данное изображение для разных людей и интерпретаций может означать что угодно. То есть это ни в коем случае не «доказательство» чего бы то ни было, а просто удобная схема, дающая наглядные пояснения к неочевидным взаимосвязям. Попытка помочь в понимании, иными словами.)

Для начала естественно сосредоточить внимание на самом внешнем кольце: четыре сектора, в каждом из которых находится широкая полоса и маленький «шарик» в ее середине. Если считать это «проекцией физики частиц», то ключевая суть частицы как перемычки, соединяющей две поверхности мира, – это ее коническая форма, говоря попроще. Широкое основание-протон на одной стороне и точечный шарик-электрон на стороне другой. Поскольку спаренная система постоянно осциллирует, протон и электрон все время меняются местами. Или иначе, всегда находятся на двух противоположных сторонах – одновременно, но строго в противофазе.

Именно эту идею, собственно, доносят два противолежащих сектора круга, каждый из которых имеет и широкое основание протона, и маленький шарик электрона. Другое пояснение к той же физике дают Часы Мира из сна Паули, где человечек в каждом секторе круга держит маятник – прозрачно отсылающий к идее постоянных колебаний-перескоков частиц с одной стороны на другую.

Наконец, еще одной наглядной демонстрацией той же самой идеи может считаться устройство священного у индуистов барабана Дамару, который, согласно преданиям, в руке у бога Шивы издает «первозвук в основе вселенной». Барабан состоит из двух конусов, соединенных в узкой части, а звук издают две бусины, привязанные к шнурку. Когда такой барабан вращают в руке, бусины поочередно ударяют в две мембраны, натянутые в основаниях конусов.

Вновь же возвращаясь от барабана к устройству циферблатов, нельзя не отметить, что на внешнем кольце имеется две пары противолежащих секторов. Если еще раз вспомнить, что идея колебаний между противолежащими точками кодирует в себе концепцию нетривиального раздвоения единого мира, то несложно сообразить и то, что четыре сектора круга в совокупности дают картину, символически отображающую скрытое устройства атома водорода. Как первичного, целостного и наиболее элементарного «кирпичика» в основе всей материи, наблюдаемой в природе.

Связанному состоянию протона и электрона на одной стороне вселенной здесь соответствует такой же атом водорода на стороне другой – но только роли частиц-перемычек поменялись с точностью до наоборот.

Дополнительным свидетельством тому, что полезную для нас аналогию картин имеет смысл продолжить, выступает и следующий факт. Частица протон, как принято считать в квантовой физике, состоит из трех кварков. По отдельности, правда, каждый из кварков достать из протона нельзя, но то, что количество этих важных внутренних элементов равно трем, сомнений не вызывает.

Если же присмотреться к устройству циферблата на наших «полевых часах», то и там можно увидеть, что широкая полоса каждого из секторов внешнего кольца в следующем, втором кольце трансформировалась в ТРИ одинаковых сегмента. Причем каждый из этих «сегментов-кварков» не просто плавно сужается ближе к центру, а делает это ступенькой. Или через скачок дискретного перехода, как выражаются в физике.

Своего рода итог этих квантовых скачков мы можем видеть в третьем, внутреннем и самом близком к центру кольце циферблата. Которое просто поделено на 12 одинаковых секторов – без каких-либо особенностей. Точнее говоря, особенности и тут имеются, конечно же. Например, очевидно, что 6 пар равных противолежащих сегментов – это закодированная на плоскости структура 3-мерной фигуры под названием додекаэдр…

Но здесь и сейчас нас интересуют более конкретные физические аспекты картины.

Три поколения или три слоя материи

Еще одна синхронная, наглядная и полезная для расследования публикация – под названием «Загадка поколений частиц» – случилась в августовском номере журнала Symmetry, издаваемого совместно двумя центрами экспериментальной физики в США, Fermilab и SLAC («The mystery of particle generations», by Matthew R. Francis, Symmetry Magazine, August 2015).

Полезность этой статьи в первую очередь обеспечивает сопровождающая её иллюстрация – где три очень похожих друг на друга комплекса из 4 «фундаментальных частиц» (общим числом 12) распределены по трем уровням ветвей одного и того же дерева.

Суть же загадки, озадачивающей физиков уже более половины столетия, звучит очень просто:

Почему в природе имеется три почти идентичных копии каждой из частиц материи?

Имеется три поколения кварков, образующих протоны и нейтроны, три поколения электронов, три поколения нейтрино. При этом и второе, и третье поколение – это в буквальном смысле копии первого поколения, наиболее хорошо известного науке благодаря своей стабильности. Частицы-копии имеют те же самые электрические заряды, те же самые слабые и сильные взаимодействия. Их существенное отличие заключается лишь в большей массе-энергии. Да еще в совершенно другом сроке жизни, поскольку более тяжелые элементы быстро распадаются на более легкие…

Одна из замечательных особенностей журналов, посвященных экспериментальной физике, заключается в том, что здесь учёные – в отличие от теоретиков – куда меньше склонны делать вид, будто их наука уже постигла «почти все» в окружающем человека мире. И с готовностью признают, что в достатке имеется областей, где сколь угодно большое количество опытов и наблюдений пока ни на шаг не смогло приблизить нас к пониманию того, а что эти вещи, собственно, означают:

В трех поколениях частиц явно имеются структурные закономерности. Некий паттерн – который смотрит прямо на нас. Но мы никак не можем постичь, какой же в этом смысл… Никто так и не знает, почему в природе три поколения частиц. И зачем вообще они в природе понадобились, никто тоже понятия не имеет…

Хотя в рамках научного и рационального взгляда на мир следующий шаг может показаться крайне странным и скорее сумасшедшим, нежели разумным, логика проводимого здесь расследования вполне допускает, что подсказку к столь давней и серьезной загадке физической науки также имеет смысл поискать в «кругах на полях». Причем в тех же самых кругах, которые помогают нам разобраться с устройством тёмной материи – на тайном языке циферблатов и птиц.

Сначала о циферблатах. Если еще раз взглянуть на картинку, сопровождающую статью в Symmetry Magazine, и сопоставить ее с кругами-циферблатами на сельскохозяйственных полях Англии, то совсем несложно заметить такое соответствие. На древе частиц имеется три уровня-семейства, отличающихся увеличением массы по мере приближения к корню. На циферблате Hackpen-Hill-2003 – три круга-стрелки, отличающихся уменьшением размера по мере близости круга к центру. На циферблате Ox-Drove-2015 – три вложенных друг в друга кольца, также отличающихся, естественно, своим диаметром в зависимости от близости к общему центру.

То есть логика сопоставления здесь примерно такая. Имеется вращающаяся система. Согласно известным законам физики, уменьшение диаметра такой системы приводит к увеличению скорости ее вращения. Или иначе – к увеличению плотности энергии системы (в физике частиц воспринимаемой как «масса»). Ну а поскольку речь идет о квантовой физике, демонстрирующей очень много общего с физикой сверхтекучих жидкостей, перемены скорости вращения происходят здесь не плавно, а дискретными ступенями. Или скачками с одного энергетического уровня на другой.

Для того, чтобы стали понятнее естественные процессы, стоящие за ступенчатыми переменами в диаметре частиц, удобнее всего обратиться к физике музыкальных струн. Потому что образование гармоник в звучании таких струн – это наиболее близкий и наглядный классический аналог для дискретных энергетических переходов в физике квантовой. (А механика колебаний струны, линейных колебаний грузика на пружине и равномерного движения точки по окружности, можно напомнить, описываются одной и той же математикой уравнений.)

Ну и теперь о птицах. Дабы идея порождения гармоник в колебаниях струны красиво легла на концепцию слоев материи в многоуровневом устройстве раздвоенной реальности, весьма полезной представляется такая символическая картина – появившаяся в английской местности Саут Филд (South Field, Alton Priors, графство Уилтшир) в июле 2008 года.

Как и для всех прочих кругов на полях, всякий человек в этой красивой гигантской композиции может видеть все, что ему или ей вздумается. Ну и если вдруг захочется (почему бы и нет, в жизни всякое бывает) увидеть в этой картине «ключ к тайнам устройства мира», то и для этой цели сей шедевр полевого творчества подходит просто замечательно.

Мы видим здесь симметрично раздвоенную структуру – в каждой из половин по три параллельных слоя, отличающихся количеством повторяющихся элементов. Можно сказать и по-другому: наблюдаем первую, вторую и третью гармоники в колебаниях струны или мембраны.

Расслоение как уменьшение симметрии

Имеется проблема. Если считать, что красивая картина из 12 птиц некоторым чудесным образом отображает устройство нашей реальности, то тут же выявляются и существенные расхождения с известными науке фактами. В нашем мире все три поколения частиц представляются ученым перемешанными, вот только стабильно себя ведет лишь одно из них, самое легкое семейство. А на узоре из птиц все три поколения сосуществуют вполне гармонично и одновременно, причем отдельно друг от друга – как бы в параллельных слоях реальности.

На этом важном моменте имеет смысл зафиксировать внимание. В научной картине мира установлен собственно факт существования трех уровней материи, но устойчиво наблюдается, по сути, только один из них. Подсказка от птиц с поля достаточно ясно указывает, что разные поколения частиц распределены по нескольким параллельным слоям. Откуда возникает вполне естественный вопрос:

А известно ли что-нибудь ученым о существовании подобного механизма в природе? Естественного механизма, который решал бы именно такого вот рода задачу – по разделению разнокалиберных смесей на однородные слои-фракции.

Это очень хороший вопрос. Потому что природное явление подобного рода не только прекрасно известно в экспериментальной физике – под названием «эффект бразильского ореха», – так еще и происходит оно именно в условиях вибрирующих сред. В тех самых условиях системы, напомним, где обнаружены яркие аналогии между феноменами гидродинамики, электромагнетизма и квантовой физики.

И что особенно любопытно, при всей вызывающей простоте опытов для демонстрации данного эффекта расслоения, в теоретической части науки по сию пору нет ни надлежащего понимания физики вибраций в гранулированных средах, ни развитого математического аппарата для этого дела. Теоретики не только затрудняются в надежных предсказаниях того, какие фракции будут «всплывать», а какие «тонуть» при разных сочетаниях параметров системы, но и хуже того, в большинстве своем они даже не в курсе, что задача эта до сих пор не решена как следует.

Иными словами мы отчетливо видим здесь еще одну «слепую зону» классической физики – на сегодняшний день уже вполне определенно соприкасающуюся с глубочайшими загадками физики квантовой.

Сильным доводом за то, что здесь следствию удалось выявить действительно очень важный и препятствующий развитию блок в коллективном сознании науки, может служить такой исторический факт. В последний год жизни Вольфганга Паули – когда он сделал своё самое великое и по сию пору неизвестное человечеству открытие – ученый переключился на задачи гидродинамики. А самая последняя из его научных работ, опубликованных при жизни, носила название «О термодинамике диссоциированных уравновешенных смесей во внешних силовых полях».

Если сообразить, что тема диссоциированных, то есть разделенных, смесей во внешних полях – это просто иначе сформулированная задача о бразильском орехе, а затем сопоставить сей факт с еще одним «секретным» принципом Паули, об уменьшении симметрии в системе, то вот какие расклады тут получаются.

Равномерно перемешанная смесь из гранул разного размера и массы является системой с наибольшим уровнем симметрии – поскольку она во всех направлениях выглядит одинаково. Если же такую смесь регулярно встряхивать, то она самопроизвольно разделяется на слои-фракции с однородным составом частиц. Иначе говоря, в системе происходит уменьшение симметрии – по одной из осей координат.

В лабораторных экспериментах с вибрациями смесей и жидкостей такой особой осью является вертикальное направление колебаний. Ну а в природе реальности, как известно, аналогом этого асимметричного направления является ось времени – по которой все, что есть в нашем мире, крошечными дискретными скачками смещается строго в одну сторону, из прошлого в будущее.

Если переформулировать данную идею чуть иначе, то означает она вот что. Подобно тому, как вибрирующая смесь гранул в опытах разделяется на параллельные слои, так и частицы разных поколений материи сосуществуют в разных слоях реальности – все время чуть-чуть смещенные друг относительно друга по оси времени.

Конечно же, данный механизм «диссоциации смеси» объясняет далеко не все. Даже при расслоении по оси времени частицы разных поколений порождают в мембране мира электромагнитные волны, которые, по идее, все равно должны воздействовать на частицы соседних слоев. То есть откуда возникает «невидимость» слоев друг для друга, пока не ясно. Также остается совершенно неясным и то, почему поколений-гармоник в колебаниях частиц порождается именно три. Хотя из принципов музыки их могло бы быть и больше…

Как обычно, подсказку для ответа на эти вопросы можно найти в кругах на полях. А пояснения к ним – как обычно – предоставляют принципы Паули. А также наука топология.

Трилистный узел и Лента Мёбиуса

В июле 2011 года на поле Milk Hill (Alton Barnes, графство Уилтшир), появилась композиция в виде трилистного узла на фоне трех колец вложенных друг в друга. Или шести колец, если считать иначе, принимая в учет чередующиеся темные и светлые полосы равной ширины.

Глядя с позиций специфического раздела геометрии под названием топология, где изучают всевозможные «гладкие» преобразования (то есть растягивания-сжатия без разрывов и склеек) одних фигур в другие, эта картина представляет собой богатейшее поле для наглядного разъяснения тех поразительных особенностей, что выявляются ныне в устройстве пространства вселенной. Желательно, конечно, чтобы и сами ученые-топологи узнали об этой новости… Но сие, как говорится, дело времени.

Как бы там ни было, для плоской «полевой» версии данного изображения в топологии имеется куда более наглядная трехмерная картина. Где математически строго демонстрируется, что важная конфигурация под названием «тор в виде трилистного узла» путем гладких деформаций, включающих раздувания и перетяжки, преобразуется к виду многослойной сферы, состоящей из шести вложенных друг в друга сферических поверхностей, соединенных друг с другом каналами-перемычками.

Существенно, что слои в этой сфере распределены довольно хитро. Если на каждый из 3 лепестков узла для наглядности нанести по две сетки ячеек в конфигурации фуллерена или футбольного мяча, пометив каждую пару своим цветом, то после преобразования фигуры в многослойную сферу получается вот что. Сетка каждого из «фуллеренов» теперь образует свой сферический слой, причем одна футбольная сетка из пары любого лепестка оказывается во «внешней» тройке сферы, а другая – во «внутренней» тройке.

Чтобы стало понятнее, какое отношение все эти топологические фокусы имеют к квантовой физике и к трем поколениям частиц, для начала надо напомнить про необычные геометрические свойства фермионов как частиц со спином ½. Про то, в частности, что для возвращения в исходное положение их надо перевернуть на 720 градусов. Наиболее наглядно эту особенность демонстрируют перемещением объекта по ленте Мёбиуса, когда один обход приводит на противоположную сторону поверхности, а для полного цикла нужно сделать второй обход. (Сразу же полезно зафиксировать тривиальный, но важный для физики факт: если полная фаза цикла составляет 720 градусов, то четверть фазы, соответственно, 180 градусов.)

Теперь надо продемонстрировать еще один известный в топологии фокус – с превращением ленты Мёбиуса в трилистный узел. Если при склейке ленты в замкнутую петлю сделать не один полупереворот конца на 180 градусов, как обычно, а три таких полупереворота, то получится почти то же самое, но не совсем. Новая особенность станет понятна, если провести над лентой хирургическую операцию «двуделения» – разрезав ее пополам вдоль по осевой линии. Аккуратно расправив получившийся результат, обнаруживают, что теперь это трилистный узел…

Ну а теперь пора познакомиться с самым, пожалуй, интересным феноменом, непосредственно связывающим геометрию ленты Мёбиуса, перевороты на 180 градусов и физику взаимодействия частиц.

В природе микромира имеется три следующих факта, установленных давно и достоверно, но по некоторым причинам никак не связываемых друг с другом.

Факт первый – из области ядерных взаимодействий. Когда в ускорителе частиц протон-снаряд разгоняют и сталкивают с протоном-мишенью, то уравнения Стандартной Модели с высокой точностью предсказывают результат столкновения практически для всех случаев. За исключением лишь одного варианта – когда спины взаимодействующих протонов антипараллельны, то есть повернуты относительно друг друга на 180 градусов. В этом случае протоны словно вообще не видят один другого, так что снаряд проскакивает мишень насквозь. И никто не знает почему, так как согласно уравнениям этого быть никак не должно…

Факт второй – из области «ближних» электромагнитных взаимодействий, происходящих внутри атома. Согласно квантовому принципу исключения, иначе именуемому «запретом Паули», на любой электронной орбите вокруг атомного ядра никогда не может находиться больше двух электронов. А два электрона могут существовать в одном месте лишь по той причине, что их спины всегда антипараллельны – если один «вверх», то другой непременно «вниз». Тогда, фактически, они «не видят» друг друга. Никто, правда, толком не знает по какой причине.

Факт третий – из области «дальних» электромагнитных взаимодействий, происходящих в физике сверхпроводников. Эффект движения электронов в материале без сопротивления объясняют той причиной, что электроны тока разбиваются на пары, именуемые куперовскими, и в таких парах перестают электромагнитно взаимодействовать с атомами проводника. По сути дела, куперовские пары становятся электрически нейтральными или «невидимыми» для материала, в котором движутся. Ну а главная особенность электронов в таких парах – кто-то наверняка уже догадался – что спины у них непременно антипараллельны…

Даже человек, далекий от тонкостей физики, вполне способен заметить, что все три факта не только имеют внешнее сходство в порождении эффекта невидимости, но и одну очень существенную внутреннюю деталь – антипараллельные спины частиц. Оттого особенно удивительно наблюдать, как физики-профессионалы в упор не видят этих взаимосвязей.

Точнее говоря, кто-то наверняка это видит. Но именно так и работают психологические блоки…

Три ключа

Сдвинуть же эти блоки или «открыть двери» – дабы стала доступна куда более внятная картина природы – сильно помогают «три ключа» или три принципа от Вольфганга Паули. Один ключ «открытый» – принцип исключения Паули, за который ученый получил свою Нобелевскую премию. И два ключа «секретных» – раздвоение и уменьшение симметрии.

Что означает принцип раздвоения в общих чертах должно быть уже понятно – два параллельных листа пространства, свернутых в одностороннюю поверхность типа ленты Мёбиуса. И раздвоенные частицы материи – как такие перемычки между листами, концы которых постоянно прыгают с браны на брану. Причем происходят такие перескоки вместе с каждым сдвигом поверхности пространства по оси времени. Если смотреть на ту же картину чуть иначе, с точки зрения схождения-расхождения бран при сдвигах пространства, то можно увидеть и постоянные взмахи пары крыльев – как у птицы в полете.

Принцип уменьшения симметрии для частиц-перемычек – это выстраивание их спинов в 4D в соответствии с направлением оси времени. В одном полутакте вибраций частица сдвигается по оси времени – спин «вверх». В другом полутакте – спин «вниз», поскольку частица на мгновение застывает, пропуская вперед свою пару с соседней браны. И цикл таких перескоков повторяется постоянно – как у маятника в часах.

Ну а известный всем принцип исключения Паули в столь нестандартном контексте начинает выглядеть тоже довольно неожиданно. Как свидетельствуют упомянутые выше факты, на всех масштабах микромира – от дальних электромагнитных взаимодействий до ближних ядерных – антипараллельное состояние спинов двух соседних частиц в нашем 3D-мире работает как эффект невидимости. При обобщении этой идеи на множество частиц в 4D можно сказать, что когда одна часть частиц по оси времени имеет спин UP, а другая часть в этот же момент спин DOWN (и наоборот), то эти части оказываются невидимы друг для друга.

Если ту же идею моделировать на ленте Мёбиуса, то несложно, наверное, увидеть тут прямые соответствия с порождением трилистного узла. Три полупереворота ленты порождают три топологически разнесенных или «невидимых» друг для друга лепестка-подпространства. А когда эти лепестки укладываются в одну цельную конфигурацию, то получается шестислойная сфера – по три слоя-поколения частиц снаружи и три слоя частиц внутри…

То, что внешняя и внутренняя группы непрерывно меняются местами – этого, конечно в статичной картине не видно. Но поскольку уже известно, что вся данная система имеет гидродинамическую природу и постоянно находится во вращении, можно сделать следующий – достаточно очевидный – вывод.

Для того, чтобы вращение системы было стабильным, все ее части и элементы должны быть тщательно сбалансированы между собой. И коль скоро в одной из проекций данная система выглядит как вращающийся трилистный узел, понятно, что все лепестки должны иметь в точности одинаковую массу-энергию.

А коль скоро каждый такой лепесток состоит из пары сферических поверхностей – одна снаружи и одна внутри многослойного «фуллерена», – то отсюда понятно, что на каждую такую сферу приходится ровно 1/6 часть от общей массы системы.

Иначе говоря, если постичь, что одной из таких 6 сфер является наблюдаемая нами вселенная, а 5 остальных сфер для нас представляются невидимыми, то вполне очевидна и арифметика масс с «тёмной материей». Где на «нашу» материю приходится в пять раз меньше массы, чем на материю тёмную.

О том, что попутно перестают быть загадочной тайной и три поколения частиц в природе, дополнительных пояснений, наверное, уже не требуется. Но вот о том, что здесь же открывается и принципиально новый взгляд на природу многомирия или мультиверса, с некоторыми подробностями сказать надо обязательно.

Мультиверсы или Единство?

Большую обзорную статью, посвященную проблемам и гипотезам физики вокруг данной темы, в сентябре 2015 опубликовал как тему номера журнал «Астрономия»: «Multiverses: Science or Science Fiction?» by Bob Berman. Astronomy, September 2015.

В этом материале, носящем название «Мультиверсы: наука или научная фантастика?», постоянный автор журнала Боб Берман предлагает читателям, по его собственным словам, «исследование странных идей, которые ведут теоретиков к вере в параллельные вселенные»…

Идей таких сегодня действительно имеется в достатке, степень их фантастичности существенно различается, а чтобы дать хотя бы общее представление о нынешнем разнообразии и причинах популярности мультиверсов, можно совсем коротко пройтись по тем идеям, что рассмотрены в обзоре Бермана.

Наименее замысловатая и самая скучная, пожалуй, идея выстроена вокруг концепции «бесконечно протяженной плоской вселенной». В которой за горизонтом событий (то есть в областях космоса, всегда и в принципе остающихся недоступными для наших наблюдений из-за конечной скорости света) находится бесконечно большое количество других островов вроде нашего. Миров, существующих абсолютно независимо от нас, поскольку туда никогда не дойдут сигналы из нашего мира. Про такую конструкцию можно говорить вообще все, что вздумается, поскольку проверить тут никто и ничего все равно не сможет.

Существенно другая концепция мультивселенной выдвинута в космологической теории инфляции, где каждый мир рассматривается как пузырь, спонтанно образующийся в вакууме, разрастающийся до космических размеров и управляемый своими собственными физическими законами. В такой модели особенности именно нашей физики наука объяснить не в силах по той причине, что теория вполне допускает сколько угодно других миров – с другими физико-математическими основами.

Третья, широко известная квантовая концепция многомирия – идущая от оригинальной интерпретации квантовой механики, выдвинутой Хью Эвереттом еще в 1950-е годы, а ныне набравшая значительное число сторонников, особенно в теории струн. Здесь, согласно теории, все ветвящиеся вселенные могут одновременно существовать в одном и том же многомерном пространстве, допускающем гигантское число всевозможных вакуумов и опять-таки самые разнообразные законы взаимодействий. Почему наш мир именно такой, каким его видим мы, теория объяснить не может, но взамен выдает «мудрый аргумент»: в нашей вселенной законы именно такие потому, что в ней живем мы. Жили бы в другом мире, имели бы другие законы…

Наконец, четвертая – «просто математическая» – концепция многомирия, выдвинутая сравнительно недавно и активно продвигаемая Максом Тегмарком. В силу ряда причин теория понравилась журналистам, отчего получила достаточно большую прессу и известность среди публики. Тегмарк решил опереться на богатейший математический инструментарий, наработанный за столетия наукой, и провозгласил, что всякая математически верная конструкция – это объективно существующая реальность. Такие реальности не только во множестве живут своей собственной жизнью, но и доступны для наших мысленных исследований. Все, что может происходить математически, реально происходит в своей собственной вселенной…

Самая главная особенность всех нынешних идей о мультиверсах в том, что это чисто спекулятивные теории, абсолютно не способные предложить экспериментов для их их проверки. В прежние времена такие спекуляции обычно расценивались учеными по разряду метафизики или беспочвенных фантазий. Однако ныне в физической науке доминируют теории, с одной стороны претендующие на «истинность», а с другой не способные объяснить важнейшие особенности физики нашего мира. Отчего идея множества вселенных стала выглядеть весьма удобной уловкой, как бы избавляющей теоретиков от необходимости убедительных доказательств для их научного фантазирования.

Возможно, что и по этой причине автор обзора в журнале Astronomy никак не выглядит сторонником хотя бы какой-то из представленных им теорий многомирия. Поэтому ближе к финалу он вполне допускает и такую возможность, что на самом деле «реальность лежит в противоположном направлении от мультиверса». И напоминает читателям о существенно иной, по мнению обозревателя, философской традиции:

Мыслители Древней Греции, вроде Парменида и Зенона, были среди первых, кто стал утверждать, что космос – или «Сущее» – это единая и неделимая сущность. Если рассуждать в этом духе, то нет в природе никаких отдельных событий, происходящих вокруг нас. Напротив, космос – это все единое событие. Данная идея о фундаментальном единстве, имеющая определенную поддержку и обоснование также и в квантовой физике, обнаруживается практически во всех культурах мира на протяжении множества веков. И эта идея – антитеза мультиверсам…

Мысль о противоположностях концепций единства мира и многомирия на первый взгляд может показаться не только верной, но и достаточно очевидной. Однако на самом деле она ошибочна. И можно наглядно показать, как выглядит ее опровержение.

Фрактальная птица голографии

Начать следует с того, что одно из графических опровержений имеется даже на заглавной иллюстрации к той же самой статье в Astronomy, где «ложная антитеза» сформулирована. По идее, данная картинка должна была появиться и на обложке журнала, но чье-то вмешательство, очевидно, этого не допустило.

На этом фрагменте мы видим шар космоса, в котором сидит ребенок, разглядывающий картинку, на которой изображен шар космоса, в котором сидит ребенок, разглядывающий картинку, на которой… ну и так далее. Мы видим здесь вселенную как множество миров, вложенных друг в друга и определенно демонстрирующих всеобщее единство.

С точки зрения геометрии, такого рода свойствами вложенного самоподобия, постоянно повторяющегося в разных масштабах, обладают системы под названием фракталы. А с точки зрения физики примерно то же самое – когда любого масштаба фрагмент системы повторяет целое – носит название голограмма.

О том, что ныне в математических описаниях вселенной теоретики определенно находят – причем все больше и больше – признаков, указывающих на голографическое устройство мира, наслышаны наверное все. При этом, однако, что имеет смысл подчеркнуть, практически никогда идею голограммы не увязывают с идеей мультиверса. В статье-обзоре журнала Astronomy, в частности, концепция голографии не упоминается вообще ни разу.

Но зато именно эта концепция – фрактально-голографическая структура для множества вложенных миров единой вселенной – вполне наглядно представлена на языке птиц и кругов среди летних полей Британии. Особо отметить можно такую, в частности, композицию, появлявшуюся в той же местности Milk Hill, где мы уже видели и трилистный узел, и гигантскую фрактальную восьмерку. Но только данный шедевр отмечен еще несколькими годами ранее, в августе 2003 года.

На этой картине мы опять можем видеть – но в иначе развернутой проекции – ключевые особенности уже известной, описанной выше многослойной структуры. Три вложенных друг в друга копии птиц. Два крыла каждой из птиц образуют разделенные пары параллельных миров, которые, в свою очередь размножаются на самоподобные фрагменты.

Есть в картине и кое-что новое – еще один, седьмой слой мультиверса, расположившийся строго между тройками слоев уже нам известных. Есть сильные доводы за то, что это – мир SUSY. То есть особый слой суперсимметрии – вселенной, состоящей из совершенно других частиц-суперпартнеров, не встречающихся в нашем мире. Гипотетических частиц, очень нужных теоретикам для математической красоты природы, однако абсолютно безуспешно разыскиваемых в экспериментах.

Подробности о том, что в действительности представляют собой частицы SUSY (и почему они не относятся к темной материи), можно найти в других текстах сайта kniganews.org, например, тут и тут. Но для ленивых, нетерпеливых или тех, кто просто любит подумать и сам, полезно обратить внимание на такую деталь. Количество и порядок сфер мира SUSY на этой «фрактально-орнитологической карте» в точности совпадает со структурой сфер на каждом из крыльев самой большой птицы.

И если знать, что крылья в махах полета непрерывно сходятся, давая сферам возможность поменяться местами, то круги слоя SUSY – это, говоря попроще, каналы отверстий, через которые все время происходят перескоки миров. Или, формулируя иначе, частицы SUSY – это другая проекция тех же самых перемычек-фермионов, но в те моменты, когда браны или «крылья птицы» сходятся, а наш мир, соответственно, на миг исчезает…

Птицы, Рыбы, Глаз

Дабы завершить, наконец, эпизод о воистину необъятной теме кругов на полях, осталось упомянуть лишь еще одну свежую композицию, появившуюся в августе 2015 на полях Англии. Причем обнаружили её в воскресенье, 09-08-2015, – буквально на следующий день после «циферблата» и «птицы с глазами».

Однако прежде, чем переходить к новейшей – достаточно простой – композиции, имеет смысл приглядеться к нетривиальным геометрическим структурам в основе куда более хитрой «фрактально-орнитологической карты».

И обратить особое внимание на пару равных пересекающихся кругов – образующих крылья единой птицы и в области пересечения имеющих форму глаза. Или рыбы. Или миндаля, иначе именуемого мандорла. Или женского детородного органа (в истории мировой мистической культуры и религии немало отсылов ко всем таким сравнениям, поскольку данная конфигурация известна как «священная» и как очень устойчивый, повсеместно проявленный символ-архетип в коллективном сознании человечества).

Интересующая нас композиция, появившаяся на поле Fox Hill, графство Уилтшир, 9 августа 2015 – это, собственно говоря, практически каноническое воспроизведение той же самой структуры. С одной лишь особенностью – в виде клетчатой сетки, особо выделяющей «мандорлу».

Ну а чтобы в происходящем устойчиво сохранялся нужный градус мистицизма, эти круги на полях полезно разместить на фоне обложки британского журнала «Мир физики». Ибо в августе 2015 эта обложка оказалась украшена – по совершенно случайному, ясное дело, совпадению – точно такой же картинкой.

Контекст для этой обложки, естественно, не имеет абсолютно ничего общего с мистикой и религией. Но это, впрочем, опять-таки как посмотреть. Символизм научного журнала вполне внятно доносит идею интерференции – как наложения волн от двух или нескольких источников, в результате взаимодействия которых порождается «интерференционная картина». Или новая упорядоченность в структуре системы.

Абсолютно те же самые в идейном плане вещи – волны, интерференция, упорядочивание информации – лежат в основе явления под названием голография. И можно развернуто показать, что простенькая картинка на поле Фокс-Хилл от 9 августа 2015 на самом деле изображает физику в основе единого голографического устройства сознания и материи во вселенной.

Но это, конечно же, тема для будущих эпизодов сериала. Которым непременно помогут текущие публикации научных журналов и научно-популярной прессы. Ну а пока будущие материалы лишь готовятся к опубликованию, все желающие могут поразмышлять над сопоставлением полевых картин с текстами сайта kniganews.org (особо рекомендуется путеводитель «Там за облаками»).

(Продолжение следует)

# # #

Дополнительное чтение

Об уроках «тёмной женщины» в физических снах Паули: «В ритме танца», «Кольцо и квадрат», «Зеркальный комплекс»

О частице как перемычке, соединяющей два параллельных листа в пространстве реальности: «Сцепленность и урок природоведения», «Просто мыслить иначе (ЖЭГ8d)»

Про уравнение Дирака и зигзаг-фермион Вейля: «Самый странный человек (ЖЭГ5)», «Просто мыслить иначе (ЖЭГ8a)»

Про великое открытие Паули и его неожиданные последствия: «Мировая формула», «Что-то случилось»

Про сильные классические аналогии для квантовых феноменов микромира: «Квантовая физика как она есть»

Про тайны и сюрпризы самопроизвольного расслоения смесей на фракции: «Бразильский орех и гравитация»

Про топологические преобразования футбольных мячей и трилистных узлов: «Резиновая геометрия», «Конвективная геометрия», «Гранулированная геометрия», «Просто мыслить иначе (ЖЭГ8b)»

Почему частицы с антипараллельными спинами не видят друг друга: «Принцип относительности Максвелла»

О необычной конструкции мира SUSY: «СУСИ», «Фокус»

О богатой истории геометрических фигур «рыбий пузырь» и «мандорла»: «Единство (ТЗО7 часть 1)»

# # #