Арнольд и другие аватары

Очередной эпизод цикла «Здесь, там и повсюду». Начало см. тут.

«Я ЗНАЮ БОЛЬШЕ…», ИЛИ ДЕТИ КАК ПРИШЕЛЬЦЫ

Практически все, наверное, осведомлены, что в большинстве древних культур одной из естественных и органичных основ мировосприятия была идея о реинкарнациях. То есть концепция многократных воплощений нашего развивающегося сознания в разные тела на протяжении многих и многих поколений человеческой истории.

Другая существенная черта этой же картины – многослойная структура того «потустороннего мира», куда переходит наше сознание после смерти очередного физического тела. И если здесь мы все перемешаны жизнью в одном котле современного общества, то «там» люди столь же естественно разделяются «по этажам» – в соответствии с достигнутым уровнем духовно-интеллектуального развития.

Иначе говоря, можно считать, что если одни слои потусторонней реальности так или иначе соответствуют прошлым уровням развития усредненного современного человека, то слои другие – это в каком-то смысле наше будущее. Более или менее отдаленное. Где обитают люди, в целом такие же как и все, но только продвинувшиеся в своем саморазвитии дальше остальных.

Отсюда должно быть понятно, что все рождающиеся в наш мир дети – это пришельцы. Одни приходят к нам из прошлого – другие, соответственно, из будущего. Любое рождение нового человека – это маленькое чудо эволюции. Однако рождение людей из будущего – всегда чудо особенное. [1]

Потому что хотя природа и блокирует у новорожденных память о прошлых жизнях, обеспечивая свободу выбора и свежесть новых опытов, однако чем богаче знания и навыки из уже накопленных, тем отчетливее они проявляются – так или иначе – и при следующем рождении сюда. Чаще всего это выглядит как младенцы-вундеркинды, демонстрирующие поразительные «врожденные» способности – будь то к музыке или к изобразительным искусствам, к литературному творчеству или к освоению иностранных языков.

Нас, однако, сейчас более всего интересует область физики-математики. Ибо именно в эти науки пришельцы из будущего приносят фрагменты наиболее содержательной информации о единой природе сознания и материи. То есть не просто важные в целом, но и практически очень полезные сведения как об устройстве мироздания, о его смысле и целях, так и о нас самих – как весьма существенной части в играх единого сознания вселенной.


#

В мемуарах выдающихся ученых, особенно ученых физико-математической области, исключительно важное для нас значение имеют самые ранние воспоминания из периода детства. Потому что личности такого масштаба наверняка приходят в этот мир каждый раз не просто так, а с заранее намеченным планом – поставив перед очередным воплощением определенные цели. Причем в детские годы, бывает, эти планы даже удается вспомнить – а иногда и зафиксировать в явном виде.

Хорошо известно, к примеру, что один из влиятельнейших ученых второй половины XIX века, Уильям Томсон, также известный как лорд Кельвин, будучи еще ребенком составил для себя обширный список задач, которые он был намерен решить в науке и технике. Со списком этим, что примечательно, Кельвин сверял свои достижения на протяжении всей жизни вплоть до глубокой старости.

Чаще всего, впрочем, совсем ранние детские воспоминания ученых не несут в себе каких-то конкретных идей – ибо для их формулирования у них просто еще нет подходящей лексики. Однако даже в таком смутном виде идеи ощущаются как весьма особенные и впечатываются в память людей навсегда… Вот, скажем, как выглядит подобный мемуар [2] от одного из знаменитых математиков XX века:

Помню, как в четыре года я резвился на восточном ковре, разглядывая дивную вязь его узора. Помню высокую фигуру отца, стоящего рядом, и его улыбку. Помню, что подумал: «Он улыбается, потому что думает, будто я еще совсем ребенок, но я-то знаю, как удивительны эти узоры!» … Я определенно чувствовал: «Я знаю что-то такое, чего не знает мой папа. Быть может, я знаю больше, чем он»…

Примерно через полустолетие после этого эпизода выдающийся польско-американский ученый Станислав Улам прославится на весь мир. Но только, к великому сожалению, вовсе не как математик, разгадавший удивительную геометрию узоров на восточных коврах, а как один из отцов-создателей самого страшного и смертоносного оружия на планете. Три ученых из Восточной Европы – Эдвард Теллер, Джон фон Нейман и Стэн Улам – в 1950-е годы обеспечили для США создание термоядерной бомбы. Но вот нуждалось ли в этом человечество – очень большой вопрос…

В соответствии с некоторыми пока еще не постигнутыми наукой принципами самоорганизации природы, в тот же самый период в СССР для уравновешивания сил на планете была создана своя термоядерная бомба. И отцами у нее, что интересно, стали тоже трое ярких и талантливейших ученых: Юлий Харитон, Яков Зельдович и Андрей Сахаров.

Для историков науки было бы очень поучительно проанализировать, сколь примечательные соответствия выявляются в человеческих характерах и особенностях таких пар, как Теллер – Харитон, фон Нейман – Зельдович и Улам – Сахаров. Но даже без всяких анализов можно гарантировать, что ни один из столь выдающихся умов не планировал свой приход в этот мир для того, чтобы прославиться в качестве создателя самого ужасного и самого ненужного оружия за всю историю человечества.

#

Главный герой нашей истории, математик Владимир И. Арнольд (часто упоминаемый как ВИА) – в силу специфических особенностей характера и биографии – никогда не принимал личного участия в секретных разработках военных и спецслужб. Но в то же время – как один из наиболее деятельных и авторитетных представителей советской научной элиты – по жизни был непосредственно знаком со всеми отцами термоядерной бомбы в СССР. А кроме того, с двумя из них, Зельдовичем и Сахаровым, еще и активно сотрудничал в открытых физико-математических исследованиях, имеющих общечеловеческую ценность.

Логика данной истории постепенно сама выведет к итогам и сути этого важного сотрудничества ученых. А пока для начала полезно процитировать собственный «математический мемуар» Арнольда из раннего детства [3]. Воспоминание относится к 1942-43 годам, периоду военной эвакуации из Москвы в Магнитогорск, когда ребенку было лет 5 или 6, а его отец преподавал математику на местном бронетанковом заводе:

Из Магнитогорских воспоминаний помню… [такой эпизод с моим мастерившим детский велосипед отцом]: когда он пытался найти для четырёхногой табуретки место на полу, чтобы все её ножки опирались, то я сказал: «Ты уже повернул её больше, чем на 90 градусов, и не вышло — значит табуретка кривая, без пилы не обойтись!»…

Уже из этого коротенького эпизода можно видеть три, как минимум факта. Во-первых, даже у совсем маленького Арнольда отчетливо проявлено интуитивное чувство прямых взаимосвязей между математическими симметриями системы и её физической устойчивостью (эта тема будет заметно доминировать и далее во множестве научных работ Арнольда взрослого).

Во-вторых, очевидно, что в подобных житейских делах врожденные математические навыки ребенка-дошкольника очевидно превосходили жизненный опыт и богатые теоретические познания отца (профессора математики МГУ). А в-третьих, это был самый ранний сигнал о том, что на протяжении всей последующей жизни ВИА будет целенаправленно и умело применять свой математический гений для решения реальных физических задач (а не для изучения никому не нужных следствий из вырожденных абстракций, предпочитаемых многими «чистыми математиками»).

Другой характерный эпизод из детства – более созвучный с «планами Кельвина» – это воспоминания Арнольда о его самой первой серьезной исследовательской работе:

«Свой первый научный доклад я сделал в возрасте лет десяти в «добровольном научном обществе», организованном [для дочерей и их друзей-подруг] Алексеем Андреевичем Ляпуновым у себя дома. Там мы занимались то физикой, то биологией (включая запрещённую генетику и кибернетику), то космологией, то геологией.

Мой доклад был об интерференции волн, с опытами в ванне, с описанием определения положения самолёта над Тихим океаном по пересечению двух гипербол (заданных разностями фаз сигналов от трёх радиостанций): заодно я разобрал и объяснил теорию конических сечений, сферы Данделена, переход от эллипсов к параболам и к гиперболам, с одной стороны, и принцип Гюйгенса теории распространения волн, с другой.»

Все, кто в общих чертах представляет себе научное наследие Владимира Арнольда, наверняка способны заметить, что буквально каждая из перечисленных здесь тем его первого доклада будет в последующие годы значительно продвинута во взрослых математических исследованиях ученого. И для всех этих достижений найдется великое множество применений в самых разнообразных областях прикладной науки и техники.

#

Собственно термин «прикладная наука» (что, опять-таки, отлично известно всем, кто знаком с наследием Арнольда) у самого ученого всегда вызывал полное отторжение и активную критику. Математик был абсолютно уверен, что делить науку на «чистую» и «прикладную» – дело в корне неверное. Ибо есть и должна быть только одна – фундаментальная – наука, а главнейшая задача всех ученых – отыскивать для развиваемой ими науки новые практические приложения…

В полном согласии с этим базовым тезисом находится и другая важная идея Арнольда, прежде высказанная всегда вдохновлявшим его Анри Пуанкаре и касающаяся непосредственно науки математики. Идея о том, что математика является подразделом науки физики. Причем таким специфическим разделом, где эксперименты (вычисления) особенно дешевы и доступны для всех.

Столь радикальная точка зрения ВИА, надо признать, по сию пору категорически отвергается не только большинством чистых математиков, но и многими физиками – как это ни парадоксально. Причем не только физиками-теоретиками, далеко и безнадежно оторвавшимися от реальности в своих математических теориях, но даже и немалым числом «прикладников» (кто видит в подобных подрывных идеях прямую угрозу для финансирования своих супер-дорогостоящих – причем нередко бесплодных – экспериментов).

Что же касается очень твердой позиции Арнольда, то она сформировалась у него уже в самом начале взрослой научной деятельности – под сильным впечатлением от общения со старшим другом Михаилом Лидовым [4]. Как продвинутый математический физик и ведущий советский баллистик, занимавшийся расчетом орбит космических ракет, лунных экспедиций и тому подобных проектов, примерно в 1960-м году Лидов доверительно сообщил Арнольду поразительную информацию:

«Теорема единственности твоего курса теории обыкновенных дифференциальных уравнений совершенно не верна, несмотря на совершенно строгое её доказательство» («в котором, — добавил он, — я не сомневаюсь»).

На примере общеизвестных уравнений, применяемых для расчета траекторий движения тел, Лидов наглядно объяснил, что в реальной жизни две нужные кривые с необходимостью пересекаются на любом компьютерном графике – хотя математика очень строго доказывает, что никакого пересечения тут нет и быть не может. Суть очевидного противоречия здесь в том, что в теории расстояние между линиями может быть сколь угодно малым, но ни в коем случае не нулевым. Однако на практике эти линии находятся столь близко друг от друга, что между ними не вставишь даже атома.

Если сформулировать то же самое чуть иначе, то в жизненных приложениях науки чересчур строгая математика начинает противоречить физической реальности. То есть пригодна в качестве инструмента для приблизительных оценочных вычислений, но отнюдь не для «описания реальности». Для наглядного пояснения этой очень важной идеи Арнольд обычно давал такой пример, предоставленный ему Михаилом Лидовым.

В независимости от того, идет ли речь о причаливании судна к берегу или о посадке космического корабля на другую планету, научные принципы теории управления движением требуют, чтобы для мягкой посадки скорость приближения к берегу задавалась при помощи петли обратной связи, то есть в зависимости от оставшегося расстояния до цели. Но если опираться при управлении лишь на чистую науку (теорему единственности решения), когда скорость причаливания определяется как гладкая функция от расстояния, то для причаливания корабля потребовалось бы бесконечно большое время…

Именно по этой причине в реальной жизни и для быстрого причаливания судов, и для мягкой посадки космических кораблей применяются разного рода инженерные хитрости. На воде, скажем, этот трюк обычно заключается в том, что в последний момент матрос бросает на причал канат, а затем, спрыгнув туда сам, наматывает этот канат на кнехт и вручную притягивает судно, выбирая руками метр-другой каната.

Если же заключительный этап швартовки корабля к пристани вручную невозможен, то альтернативой является небольшой удар о причал – демпфируемый надлежащими «подушками» (ради чего край пристани обвешивают использованными автопокрышками или другими буферами). Поскольку с этой же проблемой ученым пришлось всерьез столкнуться и при посадке первых спускаемых аппаратов на Луну и Марс, а стандартные методы швартовки «с матросами и буферами» здесь по очевидным причинам не годились, то инженерам пришлось изобретать нечто новое.

В первых советских проектах по посадке кораблей на другие планеты был, в частности, выбран такой метод демпфирования, который гасил финальный удар за счет недолгих осцилляций колен в «ногах» космического аппарата.

#

Столь подробный рассказ о практичных технологиях для мягкого причаливания понадобился здесь вот по какой причине. Нынешняя специфическая ситуация в физике-математике такова, что в океане наработанных результатов имеется уже практически все необходимое для перехода науки на существенно новые фундаментальные основы. То есть для причаливания этого гигантского корабля к другому берегу, выражаясь образно.

Проблема с мягким причаливанием, однако, здесь точно такая же, как и везде. Строгая и очевидно верная для всех математика делает этот важный и нужный процесс бесконечно долгим по времени. Ну а для того, чтобы время тут не терялось понапрасну, очевидно требуются какие-то остроумные технические трюки. Типа матросов, заранее перепрыгивающих на пристань и подтягивающих судно «с той стороны». Или типа буферов-подушек-осцилляторов, демпфирующих жесткое первое соприкосновение корабля с «неизвестной планетой».

Развивая эту метафору чуть дальше, можно говорить, что наши особо талантливые ученые – как «пришельцы из будущего» – это и есть те матросы, кто перебрасывает канаты на берег и подтягивает корабль науки уже с причала.

Или – если кому-то больше по душе иное сравнение – об этих же ученых можно говорить как об «инопланетянах-аватарах». Братьях-сестрах по общему разуму, рождающихся здесь среди людей и заранее готовящих человечество к существенно новому взгляду на природу и на самих себя.

Аватары готовят людей такими фрагментами новых знаний, которые демпфируют, так сказать, первичный шок от столкновения с бесспорными, но очень неудобными для традиционных взглядов фактами. Ибо факты эти заставляют в корне пересматривать восприятие и науки, и религии, и всех прочих устоявшихся верований людей…

(анонс следующего эпизода)

ОСНОВЫ ФИЗИКИ ОТ АВАТАРОВ

Итак, всё, что будет изложено далее в этом кратком обзоре – пять базовых принципов новой физики – на самом деле НЕ является для науки чем-то новым. Практически все описываемые здесь идеи, наблюдения и гипотезы уже не раз высказывались множеством знаменитых или просто авторитетных ученых. Причем немало из этих вещей вполне удается обосновать и достаточно строгими математическими выкладками.

Большая проблема науки здесь в том, что красивые, подтверждаемые расчетами и по всему похожие на верные идеи-результаты очень часто и парадоксально находятся во взаимных противоречиях друг с другом. Или, формулируя аккуратнее, ученым кажется, что данные вещи несовместимы.

По этой причине единственная, в сущности, особенность текстов kniganews, рассказывающих о великом множестве подобных результатов науки, заключается вот в чем. Здесь все эти фрагменты собраны из разных мест и взаимно согласованы друг с другом без противоречий – в отлично работающую и понятную даже для детей конструкцию. Или в структуру «сверхразумного организма вселенной», если кому-то больше нравится такая терминология.

Ситуация в науке такова, однако, что этот неожиданный итог — как множество внятных, красивых и взаимосогласованных идей — чаще всего категорически отвергается серьезными учеными. Лишь на том основании, что в традиционной науке давно и прочно утвердились существенно другие воззрения на мир. Вот именно для этого, собственно, и составлены здесь «пять принципов» – чтобы помочь думающим людям с коррекцией мировоззрения.

Принципы эти – вовсе не «законы природы», которые взялись неведомо откуда, но которыми так любит оперировать по традиции наука. И тем более не «религиозные догмы», в которые следует слепо верить. Можно сказать, что это просто набор ясных структурирующих идей, опираясь на которые гораздо легче увидеть, что и окружающий нас мир, и мир внутри нас устроены не только очень разумно и необычайно красиво, но еще и довольно просто…

(Продолжение следует)

# #

Источники и дополнительное чтение:

[1] «Он занимался хакингом реальности«, к 100-летию Клода Шеннона, пришельца из будущего. – kniganews: 2016

[2] Станислав Улам, «Приключения математика«. – Ижевск: Р и Х динамика, 2001

[3] В. И. Арнольд, «Истории давние и недавние«. – М.: Фазис, 2002

[4] В. И. Арнольд, «Экспериментальная математика«. – М.: Фазис, 2005

# # #