Разнообразие мистического опыта у учёных

С давних пор и вплоть до последнего времени мистицизм в серьёзной науке физике воспринимался как нечто абсолютно неприемлемое, а само слово если и использовалось, то как ругательство. Ныне, однако, времена меняются…

Среди великого множества популярных и содержательных сайтов интернета есть несколько весьма особенных и интересных конкретно для научно-мистического проекта «Книга новостей». Интересны они тем, главным образом, что регулярно предоставляют свои веб-страницы для таких выступлений известнейших людей-учёных, в которых разнообразно и чаще всего критически комментируются публикации сайта kniganews.org.

Причём комментарии и критика от авторитетов, что любопытно, нередко могут выкладываться там мгновенно вслед за очередной провокационной публикацией kniganews. То есть ответ с реакцией появляется не просто одновременно, а по сути дела с упреждением – учитывая особенности работы большой издательской машины. Самый же удивительный нюанс этого занятного процесса, длящегося многие годы, заключается в том, что мировые светила науки, содержательно комментирующие «Книгу новостей», почти наверняка и не слышали никогда о существовании в Сети такого инфоресурса…

Иначе говоря, здесь происходит то, что в терминах юнговской психологии обычно именуют мистическими синхрониями. Когда два или более событий происходят в совершенно отчётливой и неслучайной взаимосвязи, однако по всему выглядят абсолютно никак не соотносящимися друг с другом на уровне причинно-следственных зависимостей.

Среди тех нескольких известных онлайн-изданий, что регулярно порождают подобные синхронии с публикациями сайта kniganews, особо видное место занимает проект Edge.org. А одна из самых свежих публикаций этого издания – от знаменитого физика-теоретика и нобелевского лауреата Фрэнка Вильчека – даёт более чем наглядный пример того, как подобные чудеса происходят в реальной жизни.

Но чтобы удивительность происходящего можно было оценить по достоинству, для начала желательно иметь представление о трёх вещах, как минимум. Во-первых, как выглядели – более конкретно – примеры аналогичных Edge-синхроний в прошлом. Во-вторых, какое место занимал в тех событиях конкретно Фрэнк Вильчек. И в-третьих, наконец, в чём именно заключается крайняя необычность того, что и как он говорит сегодня о мистицизме.

Читать далее

ЦРУ, тайна 25-й страницы и вселенная как голограмма

Давние документы, извлекаемые из секретных архивов спецслужб, регулярно преподносят исследователям сюрпризы. Как правило, сюрпризы эти связаны с переосмыслением известных нам событий истории. Но порой бывает и так, что переосмысливать приходится научную картину мира…

Одна из базовых идей в основе «сайта-игры» KnigaNews – причём идея одновременно странная и бесспорная – это то, что у человечества нашей планеты имеется две существенно разные науки.

Одна – так называемая «наука открытая» или официальная – знает про окружающий мир уже практически всё (как она полагает), однако в принципе не способна давать ответы на простые детские вопросы типа «Кто мы? Зачем мы здесь? Куда мы идём?».

А есть ещё наука в корне другая, так называемая «секретная». Учёные которой хотя и в курсе, что про реальное устройство мира, в котором мы живём, нам всё ещё требуется узнать очень и очень много чего важного, однако даже того, что уже установлено достоверно, им вполне достаточно для понимания главного. Того, насколько глубоко и принципиально ошибается «наука открытая» в опоре на свои Стандартные Модели устройства материи и космоса.

А потому и всегда недостижимыми – словно горизонт – остаются для открытой «официальной» науки не только ответы на простые детские вопросы, но даже основы понимания того, как устроено наше сознание и как оно соотносится с устройством материи.

Говорить вслух, однако, об этой шизофренической ситуации в нашей разобщённой науке по давно заведённой традиции считается непозволительным. Кто именно и когда именно эту странную традицию завёл, здесь рассматриваться не будет – ибо на данный счёт уже предоставлено множество фактов и примеров в других текстах.

Но вот что рассматривать с подробностями всегда интересно снова и снова, так это очередное всплытие каких-нибудь давних и любопытных документов из секретных архивов. Ибо важным аспектом любой серьёзной деятельности (включающей и секретную науку) является у нас формально-бюрократическая сторона, оставляющая за собой огромный след в виде документов отчётности. А для бюрократии чаще всего без разницы, соответствуют ли рассекречиваемые по закону документы догмам открытой науки, или же напротив, возмутительно посягают на её табу и «священные устои».

Секретные документы особо взрывного характера, правда, могут перед их раскрытием бесследно из архивов исчезать или «теряться». Такое бывает – и бывает нередко, как известно (особенно в делах вокруг НЛО). Но коль скоро счёт документов в тайных хранилищах давно идёт на миллионы, то понятно, наверное, что очень многое всё равно в процессах массового рассекречивания просачивается в открытый доступ. И если какой-нибудь из занятных документов подобного «антинаучного» рода энтузиастам интернета удаётся отследить – вот тогда начинают происходить действительно интересные вещи..

Вокруг одного из таких событий, происходящего непосредственно сейчас, но запущенного документом сорокалетней давности, и заверчена вся эта история.

Собственно документ из секретных архивов получил в Сети название «Отчёт ЦРУ о проекте Gateway», а рассказывается в нём, ни много ни мало, о вселенской голограмме космического сверхразума в основах устройства мира вообще и о том, в частности, как этот факт природы можно использовать шпионам для практических нужд разведывательной работы…

Читать далее

Мифический Симург, язык птиц и логика науки

Мурмурация птичьих стай – один из удивительных и особо загадочных феноменов живой природы. Принято считать, что феномен этот в целом наукой понят и объяснён. Но если вникнуть поглубже, то для важнейших тут загадок, однако, ответов у учёных нет даже близко…

На редкость удачный фотоснимок, запечатлевший поразительную картину мурмурации огромной стаи скворцов в форме гигантской птицы, был сделан буквально только что, в первых числах марта на одном из озер Ирландии.

Наиболее же подобающие слова комментария к этой фотографии – слова одновременно глубокие и возвышенные – отыскиваются, как ни странно, в весьма древнем, почти тысячелетней давности произведении. В шедевре персидской литературы «Мантик ат-Тайр», где поэтическим языком мистической притчи о тайнах духовных исканий людей рассказывается через такой аллегорический образ:

Когда же в финале трудных поисков Симурга, великого царя птиц, стая всё-таки добралась до горы Каф и того горного озера, где обитал Симург, искатели сумели, наконец-то, узреть своего повелителя. Увидев в зеркале воды своё собственное отражение, птицы постигли, что они сами – это и есть Симург. Все они вместе и каждая из них по отдельности…

Автором этой эпической поэмы, насчитывающей порядка 4500 строк, был знаменитый суфийский мудрец XII века по имени Фарид ад-Дин Мухаммад ибн Ибрахим Нишапури, в истории более известный под кратким прозвищем Аттар, что с персидского переводится как аптекарь или химик. Что же касается названия его поэмы, «Мантик ат-Тайр», то здесь варианты переводов для пары слов оказываются весьма разнообразны: от «Язык птиц» или «Логика птиц» до «Собрание птиц» или даже «Парламент птиц».

Отчего конкретно для нашей истории лучше всего подходит сочетание «Язык птиц», станет ясно ближе к концу рассказа. Для начала же имеет смысл прояснить научную сторону феномена и важные подробности вокруг появления нынешней замечательной фотографии, сразу же попавшей на первую полосу The Irish Times, одной из главных ирландских газет.

Читать далее

Грибы, сцепленный мир и распределённый интеллект

Одно из самых вдохновляющих зрелищ – это то, как сквозь серый асфальт нынешней душной жизни здесь и там пробиваются ростки жизни другой. Как-то по-новому яркой, по-доброму умной, уверенной в своих силах и самоироничной. А оттого особенно убедительной.

(Очередной текст из цикла публикаций, посвящённых тайной жизни растений, лесов и грибов. Начало см. тут. )

Практически весь данный текст выстроен вокруг книги от молодого человека из поколения так называемых миллениалов. Из тех, иначе говоря, кто формирует ныне новые взгляды человечества, подобающие XXI-му и последующим столетиям.

Но чтобы суть и происхождение этих новых идей воспринимались более отчётливо и естественно, полезно отмотать ленту истории на полвека назад – в 1970-е годы. Туда, где многое из уже достигнутого нами стало вдруг неслучайно пропадать и утрачиваться, но попутно, однако, нечто очень важное удалось и обрести…

В 1970-е, как многие уже в курсе, наверное, почти синхронно остановились процессы снижения имущественного неравенства людей и развития фундаментальной физики. По сути одновременно с этим оказался резко заторможен и прогресс космонавтики.

И хотя в тот период заметить это было довольно сложно, сегодня уже в целом ясно, что все три неблагоприятные тенденции не только были порождены искусственно, но и преследовали одну и ту же цель. Затормозить, а ещё лучше обратить вспять отчётливо наметившиеся в 1960-х социальные перемены к новым, куда более свободным, достойным и комфортным для всех формам жизни.

Кто, почему и зачем пытается остановить или всячески затормозить эти естественные процессы нашей эволюции, здесь рассматриваться не будет (для интересующихся данной темой уже имеется несколько аналитических текстов подобного рода ). Что же будет тут выделено и обособлено для рассмотрения, так это важнейшие примеры «недосмотров», так сказать, допущенных теми влиятельными силами, что тормозят наш научный и социальный прогресс.

Ибо именно тогда же, в 1970-е годы на необъятных полях биологии начали происходить великие перемены, способные радикально и в принципе изменить не только саму эту науку, но также и физику, и наше понимание феномена сознания, и весь тот образ жизни человечества, что насаждается здесь на протяжении тысячелетий…

В частности, учёные-биологи 70-х уже в целостном и зрелом виде сформулировали 3 великих идеи, не раз звучавшие и ранее, однако не получавшие прежде ощутимой поддержки. И что особо интересно, все три идеи, или, если угодно, три этих великих открытия биологии, совершенно определённо указавших принципиально новые пути к пониманию эволюции жизни, оказались отчётливо взаимосвязаны друг с другом.

И открытие фундаментальной важности симбиоза организмов для появления новых форм жизни, и открытие царства архей между бактериями и эвкариотами, и открытие царства грибов между растениями и животными – все эти достижения, если приглядеться, с разных сторон привели биологию к одному и тому же. К фундаментальной важности принципа Сотрудничества разных видов для успешной эволюции всех.

Тема симбиогенеза и тема архей – в их непосредственной взаимосвязи с проблемами фундаментальной физики и загадками сознания – с подробностями рассматривались ранее (см. в конце раздел Дополнительное чтение).

Тему же грибов удобно разобрать здесь и сейчас, причём на очень конкретном примере. На примере свежей и по всему примечательной книги, написанной молодым учёным-биологом по имени Мерлин Шелдрейк и носящей название «Сцепленная жизнь. Как грибы создают наши миры, меняют наш разум и формируют наше будущее» (Merlin Sheldrake. Entangled Life: How Fungi Make Our Worlds, Change Our Minds & Shape Our Futures. Random House, 2020).

Читать далее

О новой-старой физике, о жизни после смерти и о нашем будущем

Большие учёные пишут содержательные книги – для просвещения всех, кто интересуется устройством нашего мира. Но даже в лучших из таких книг самые важные здесь вещи остаются неосвещёнными. Потому что в большой науке не любят и не умеют освещать то, чего не понимают…

Сейчас буквально каждый год для любителей интеллектуального чтения появляется по несколько новых научно-популярных книг, написанных известнейшими учёными из разряда лауреатов Нобелевской и прочих престижных премий, почётных профессоров знаменитых университетов и так далее. Практически для всех из этих книг, посвящённых устройству окружающего нас мира, стабильно характерен один и тот же большой недостаток. Но чтобы было понятнее, в чём его суть и почему это очень важно, для начала полезно рассмотреть не то, что пишут учёные писатели, а нечто иное.

О ЧЕМ ПИШУТ ЧИТАТЕЛИ

В почтовый ящик проекта «книга новостей» пришло недавно такое электронное письмо:

Более 10 лет читаю ваши тексты о проблемах в физике, о непонимании природы, о поисках решений… Любопытно и познавательно пишите. Спасибо за порою очень интересные факты и истории о прошлом физики.

Но последнее время ловлю себя на мысли, что вы слегка исчерпались. Полностью согласен с вашими сомненьями, которые вы выразили в начале вашей новой (23 января) статьи на kniganews, но далее вы опять скатываетесь в то, что уже писали. Это неплохо, но пропала свежесть текстов и ощущение, что вам удалось нащупать нечто важное.

Понимаю, что вы ищете и процесс этот не закончен, но налицо некоторый тупик.

Попробую освежить ваше восприятие новой идеей…

Обычно ответы-разъяснения автора на любые письма читателей предоставляются в частной переписке. Но за последний год именно вот такого рода писем в адрес kniganews – с выражением определённой неудовлетворённости от прочитанного и предложениями по развитию процесса – поступило от разных корреспондентов уже с десяток, наверное. А потому очевидно пора дать «обобщённое разъяснение» для всех – с публикацией развёрнутого ответа на страницах сайта.

Начав, естественно, с рассмотрения «архетипических» идей процитированного письма.

«Согласен с вашими сомнениями»… – Никаких сомнений тут на самом деле никогда не было и нет. Весь проект «книга новостей» изначально задуман и делается для наглядных и убедительных разъяснений того, что за беда происходит с наукой, отчего дела её уже давно не идут как надо. А самое главное, по каким траекториям застойная ситуация должна и будет учёными исправляться.

«Вы опять скатываетесь в то, что уже писали… пропала свежесть текстов»… – Сама суть затеи kniganews заключается в том, чтобы тщательнее разобраться с великим наследием «старых мастеров» теоретической и экспериментальной науки за последние полтора столетия. Ибо наследие это намного богаче по содержанию и современнее по духу, нежели рамки нынешней «фундаментальной» физики.

Среди таких неосвоенных богатств имеются очень сильные – пусть и далеко «не свежие» – идеи от титанов науки калибра Клиффорда и Максвелла, Эйнштейна и Дирака, Паули и Шрёдингера. Все эти открытия по разным причинам в сообществе учёных были когда-то проигнорированы или отвергнуты – и не возвращены в физику до сих пор.

Однако именно они – эти важнейшие идеи и открытия вокруг раздвоенной геометрии пространства и асимметрично раздвоенной природы частиц – принципиально необходимы для вывода фундаментальной науки из нынешнего кризиса. Поэтому рассказывать о них необходимо снова и снова.

Так что регулярный возврат к этими вещами будет происходить ещё не раз – в самых разных актуальных контекстах и непременно с наводящими на фокус подробностями – пока дело не дойдёт до реального возвращения и органичного встраивания «старой новизны» в уже имеющийся научный фундамент.

«Пропало ощущение, что вам удалось нащупать нечто важное… налицо некоторый тупик»… Если читатели, кое-что смыслящие в физике – способные делать расчёты и даже предлагающие свои собственные идеи для развития фундаментальной науки – не ощущают в текстах проекта «нечто важное» и видят «тупик» там, где книга новостей показывает широко открывающиеся перспективы, то в такой ситуации, пожалуй, помочь оказывается действительно непросто.

Разве что очередными терпеливыми разъяснениями – «для недогоняющих». Разъяснениями того, что конкретно в новой-старой научной картине природы от kniganews является принципиально существенным, почему именно это и есть «выход к Свету», и почему иначе физика просто не выберется из сильно затянувшегося кризиса.

Иначе говоря, если по самому большому счёту, то и такого рода тексты в первую очередь адресованы всё-таки людям молодым. Уже связавшим свою жизнь с научной деятельностью или только намечающим для себя этот интересный жизненный путь, но уже отчётливо ощущающим спёртый воздух, духоту и полумрак нынешней ситуации. Прочищать эту застойную атмосферу для людей молодых и проще, и естественнее. Так что на них главная надежда.

А дабы нынешний разъяснительный ответ и для всех умудрённых жизнью «читателей с идеями» не показался пустым скатыванием к уже не раз сказанному прежде, имеет смысл дать конкретный снимок или срез тех процессов и воззрений, что характерны для передовых рубежей науки физики прямо сейчас. На примере работ от учёных не только широко известных, но и лично-непосредственно влияющих на происходящее.

Читать далее

Новогодний привет от Новых Учёных

Трудно знать, что ждёт нас впереди… Но в одном месте об этом можно прочесть, а в другом – спустя некоторое время – ещё и увидеть красивые иллюстрации. Если, конечно, быть внимательными и не игнорировать – как случайности – многочисленные совпадения.

Десять лет тому назад, в 2011, на веб-сайте kniganews был опубликован текст Пещера и слон [kn:88] . Где в непосредственной привязке к проблемам современной физики-математики была придумана новая «синкретическая притча», объединившая в себе две знаменитых метафоры из древности.

Одна западная – или платоновская – притча о Пещере, как метафора жизни людей, способных наблюдать не реальную жизнь мира, а лишь её смутные тени на стенах своей пещеры. И другая восточная – или суфийская – притча о слоне и слепых мудрецах, которые никогда слона не видели, но авторитетно рассказывали другим никак не стыкующиеся вещи о том, что им удалось нащупать. Ибо каждому из них довелось потрогать существенно разные части большого животного (массивную и статичную как колонна ногу, сильный и подвижный хобот, твёрдый и заострённый бивень, мягкое и плоское как ковёр ухо, и так далее)…

В последующие годы та же глубокая метафора – о столь трудно постижимом Слоне и об исследующих его слепых мудрецах – применительно к поискам науки возникала в текстах kniganews ещё не раз (см., в частности, материалы 2015-2016гг Доказательство от слона и Нетривиальное расСЛОНение ).

В прошлом 2020 году, наконец, всё тот же образ Слона в науке стал главным поводом для того, чтобы отметить факт давней, несомненной и странной синхронии между публикациями малоизвестного, никогда в СМИ не упоминаемого сайта kniganews, и весьма заметного в мире научно-популярного издания New Scientist. Главная здесь странность в том, что сначала публикуются обзорно-аналитические тексты kniganews, а спустя месяца три-четыре – красочные и профессиональные иллюстрации к этим текстам в журнале New Scientist. Краткий обзор соответствий и параллелей подобного рода приведён в материале И вот опять мы приСЛОНились

По этой причине было трудно не заметить, что начало нового 2021 года в New Scientist решили отметить спецвыпуском, посвящённым взглядам науки на «Состояние Вселенной», а традиционную саморекламу журнала представили с прозрачным отсылом к синкретической метафоре kniganews «Пещера и Слон».

Читать далее

Тайная жизнь и интеллект растений

Современная наука испытывает серьёзные трудности с определением того, что такое Жизнь. И что такое Сознание. Чем больше мы узнаём об устройстве природы, тем больше видим живой материи и организмов с разумным поведением. Как следствие, радикально изменяются взгляды биологии на её традиционные объекты изучения – вроде растений или грибов…

В течение последних лет стараниями целого ряда разных авторов – известных и не очень – сформировался внушительный букет из научных статей и научно-популярных книг, рассказывающих о существенно новых воззрениях науки на жизнь растений, лесов и грибного царства.

Принципиальная новизна этих воззрений станет понятнее, если вспомнить, что согласно очень давней традиции, идущей от времён античности и Аристотеля, место для растений в природе отводилось наукой где-то между камнями и животными, формулируя попроще. Или, если в терминах более современных, растения – это что-то вроде «полуживых органических машин».

Если же прислушаться к сторонникам новых идей, среди которых один из наиболее активных и громких голосов принадлежит итальянскому профессору Стефано Манкузо, то по их убеждениям реальная картина выглядит в корне иначе:

Мы никогда не сможем понять растения, если будем смотреть на них как на неполноценных животных. На самом деле растения – это просто другая форма жизни. И эта форма вовсе не проще и не менее развита, нежели животные.

С опорой на такую точку зрения, доказывают Манкузо и его многочисленные ныне единомышленники, науке удаётся успешно выявлять и всесторонне изучать, насколько богата и разнообразна скрытая жизнь растительных форм. При новых подходах в изобилии обнаруживаются не только долговременная память и способности растений к обучению, широчайший спектр их органов чувств и очень разумные подходы к решению проблем, но и их весьма сложная социальная жизнь. Включающая в себя постоянное общение не только друг с другом, но и с другими живыми организмами – от бактерий и грибов до насекомых, животных и человека…

Поскольку такие взгляды учёных сильно расходятся с традиционными догмами биологической науки, вряд ли удивительно, что у «новой ереси» в достатке имеется и весьма энергичных критиков, и просто открытых противников. Одной из наиболее резонансных атак подобного рода стало коллективное письмо, опубликованное летом 2019 года на страницах научного журнала Trends in Plant Science и сердито озаглавленное примерно такими словами: «У растений нет и им не требуется никакого сознания» .

Это коллективное «опровержение» было подписано примерно десятком респектабельных профессоров-биологов из США, Великобритании и Германии, убеждённых, что не было и нет «никаких свидетельств тому, что растениям для выживания и воспроизводства требуются – а значит эволюционно развились – сложные ментальные способности, такие как сознание, чувства и намеренные действия».

Конкретный же журнал Trends in Plant Science для публикации письма был неслучайно выбран по той причине, что именно здесь в 2006 году была напечатана статья, давшая начало новому еретическому направлению в ботанике под названием «нейробиология растений» (plant neurobiology). Отповедь же хранителей традиционной науки начиналась такими словами:

Провозглашая, будто растения имеют сознание, «растительные нейробиологи» постоянно замалчивают примечательную степень той структурной и функциональной сложности, которую мозг должен сначала развить, чтобы появилось сознание. … По нашему мнению, вероятность того, что растения обладают сознанием – в условиях их относительно простой организации при отсутствии нейронов и мозгов – практически равна нулю.

Уже из приведённых здесь цитат несложно заметить, наверное, что препирающиеся стороны говорят на принципиально разных языках. Одни настаивают на необходимости выработки существенно новых концепций и взглядов на природу растений, а другие уверены, что в рамках хорошо освоенных подходов у биологии «не было и нет» причин для появления каких-то новых взглядов…

Сразу же, впрочем, следует подчеркнуть, что перед нами здесь разворачивается достаточно типичный пример феномена дежавю. Ибо все, кто хотя бы в общих чертах представляют себе историю этого вопроса, наверняка должны быть в курсе, что очень похожая по сути дискуссия происходила в просвещённом обществе примерно полсотни лет тому назад, в середине 1970-х годов. А потому взгляды нынешних «растительных нейробиологов», соответственно, могут именоваться новыми лишь с очень и очень большой натяжкой.

Или, формулируя то же самое чуть иначе, если знать историю, станет понятнее, почему в прошлый раз с утверждением новых взглядов в биологии затея очевидно не удалась. И почему на этот раз всё должно получиться как надо…

Читать далее

ПолИматематика Арнольда, полОматематика Вершика и… некий Тетрактис

Физики, как многие наслышаны, любят шутить. Любят, бывает, пошутить и некоторые математики. Хотя не очень ясно, до какой степени это у них связано с интересом к проблемам физики. Но как бы там ни было, специфический юмор учёных всегда позволяет по-новому взглянуть на известные – а также умалчиваемые – странности нашей жизни…

Ровно двадцать лет тому назад – и в очевидной связи со вступлением человечества в новый миллениум – под эгидой IMU или Международного Математического Союза была выпущена интереснейшая книга. Точнее говоря, большой сборник обзорных статей, получивший название «Математика: рубежи и перспективы» и собравший под своей обложкой блестящую плеяду из трёх десятков выдающихся светил как математической науки, так и теоретической физики (V. Arnold, M. Atiyah, P. Lax, and B. Mazur, editors — Mathematics: Frontiers and Perspectives. American Mathematical Society, 2000).

Инициатором и мотором всей этой замечательной затеи был Владимир Игоревич Арнольд – главный герой многих текстов проекта kniganews, посвящённых мистическим началам в «физике от аватаров». Но здесь, впрочем, речь пойдёт не столько об аватарах, сколько о специфическом юморе учёных. Ну и совсем немножко – ближе к финалу – о том, как это связано с мистическими аспектами науки.

Собственная статья Арнольда для сборника о рубежах и перспективах получила от автора несколько провокационное название «Полиматематика: единая наука или набор ремёсел?». А начиналась так и вообще со следующего возмутительного заявления:

Вся математика делится на три части: криптография (оплачиваемая ЦРУ, КГБ и им подобными), гидродинамика (поддерживаемая производителями атомных подводных лодок) и небесная механика (финансируемая военными и другими организациями, вроде НАСА, имеющими дело с ракетами).

Криптография привела к созданию теории чисел, алгебраической геометрии над конечными полями, алгебры, комбинаторики и компьютеров. (Создатель современной алгебры, Франсуа Виет был криптографом французского короля Генриха IV.)

Гидродинамика породила комплексный анализ, уравнения в частных производных, теорию групп и алгебр Ли, теорию когомологий и методы вычислений.

Небесная механика дала начало теории динамических систем, линейной алгебре, топологии, вариационному исчислению и симплектической геометрии.

Существование таинственных взаимосвязей между всеми этими различными областями – самая поразительная и восхитительная особенность математики (не имеющая никакого рационального объяснения)…

#

Столь вызывающе сформулированный зачин для обзорной статьи от очень авторитетного математика – это, конечно же, проявление весьма специфического, порою мрачного и ядовитого юмора Арнольда. Ибо вся последующая часть его статьи рассказывает, по сути дела, о прямо противоположном.

О поисках рациональных объяснений для неразрывного единства гигантской вселенной Математики, таинственно устроенной так, что любая из математических областей отражает все остальные. А также о том, что бюрократы науки, направляемые менеджерами от военных и секретных спецслужб, всячески препятствуют постижению этого Единства…

Как бы там ни было, арнольдова статья «Полиматематика» определённо привлекла живой интерес научного сообщества, а её неординарное начало ещё и подтолкнуло к созданию пародий. Одну из наиболее знаменитых, наверное, написал известный питерский математик Анатолий М. Вершик, не только близкий коллега, но и давний приятель Арнольда, с которым они были дружны тучу лет – ещё с 1960-х годов.

Шутливый опус от Вершика под названием «Поломатематика» выглядит так:

Читать далее

Обратная сторона метеорологии, или Бьёркнесы как тайна науки ХХ века

Очередной – и наверняка не последний – материал из «серии флэшбэков». Выражаясь яснее, статья из череды возвращений к давним текстам kniganews – для лучшего понимания тех интересных открытий и достижений, что происходят в науке прямо сейчас.

Свежий выпуск журнала Nature за сентябрь 2020 принёс известия о новом любопытнейшем открытии в области физики вибрирующих материалов. Или природы «живой материи» – в самом широком научном понимании этих слов.

Соответствующая статья от исследователей из французского Института Ланжевена носит название «Плавание под левитирующей жидкостью» и в подробностях описывает существенно новый – в высшей степени парадоксальный – феномен «обращения гравитации» в условиях вибрирующей жидкости, висящей на воздушной подушке (Benjamin Apffel, Filip Novkoski, Antonin Eddi & Emmanuel Fort. «Floating under a levitating liquid.» Nature, volume 585, 3 September 2020, pp 48–52 ).

Если суть феномена пояснять чуть подробнее, то сами авторы статьи рассказывают об этом так [A]:

Когда жидкость помещают над менее плотной средой, то слой жидкости обычно стекает вниз под действием гравитации. Среди множества методов, разработанных для препятствования такому смещению, вертикальное встряхивание доказало свою особую эффективность, а потому много и с подробностями изучается. Стабильная левитация более плотной жидкости над менее плотной (или даже над слоем газа) является результатом динамического эффекта усреднения в условиях осцилляций, компенсирующих гравитацию.

Вибрация жидкостей порождает также и другие парадоксальные феномены, вроде идущих ко дну пузырей воздуха. Пузыри воздуха начинают тонуть, когда расположены ниже некоторой критической глубины.

[Множество утонувших пузырей далее порождает на дне «естественную» воздушную подушку, феномен левитации слоя жидкости и возможности для плавучести предметов в перевёрнутом состоянии «вниз головой». В целом же] Это поведение, нарушающее законы стандартной плавучести и гравитации, может быть объяснено простой моделью, которая берёт в расчёт определённую кинетическую силу, именуемую силой Бьёркнеса и действующую на пузыри воздуха в осциллирующей жидкости.

Для целей настоящего обзора наибольший интерес представляют ссылки исследователей на «силу Бьёркнеса». Ибо вокруг этого типа взаимодействий, открытых и описанных норвежским учёным свыше ста лет тому назад в книге «Силовые поля: Приложения к метеорологии» [B], а также и в целом вокруг фамилии Бьёркнес в науке накопилось уже столько тумана и умалчиваний, что важных подробностей не знает тут практически никто. А если кто-то вдруг и знает, то не пишет и не публикует на этот счёт ничего содержательного.

Начать следует с того, что в богатой истории научных дициплин, идущих от гидродинамики, было три выдающихся учёных профессора под фамилией Бьёркнес: дед Карл, сын Вильгельм и внук Якоб. Самое же интересное, что с именем каждого из них в физической науке XX века связаны некие весьма загадочные эпизоды, внятных разгадок для которых нет и поныне…

Читать далее

Бразильский орех и калибровочная сепарация, или Как это всплывает?

На фоне того, как фундаментальная физика всерьёз озаботилась ныне десятками миллиардов больших денег, нужных для сооружения нового дорогущего коллайдера, очень давние и по сию пору нерешённые проблемы «малой физики» могут показаться несущественными пустяками. Но именно в таких «пустяках» на самом деле и скрывается в корне новая фундаментальная наука. Вовсе не требующая для своего развития неподъёмных многомиллиардных затрат.

На страницах одного из старейших и по-прежнему качественных отечественных журналов, «Успехи физических наук», недавно опубликована примечательная статья «о механизмах и кинетике гравитационной сепарации гранулированных материалов» [1] .

За этим, прямо скажем, скучновато и прозаически звучащим названием в действительности таится мир удивительной физики и по сию пору неразгаданных загадок природы. В науке очень давно, ещё в XIX веке, было подмечено, что гранулированные материалы вроде песка могут даже при одной и той же температуре вести себя очень по-разному. В зависимости от условий демонстрируя свойства и твёрдых тел, и текучих жидкостей, и легко разлетающихся газов.

Более того, вибрирующие гранулированные материалы совершенно отчётливо и разнообразно нарушают общепринятые в науке представления о том, как должно выглядеть «естественное» поведение физических систем в природе. Но хотя из опытов все эти «противоестественные» вещи известны давно и достоверно, удовлетворительных теоретических объяснений для них так и не найдено по сию пору.

Нынешняя обзорно-аналитическая статья в УФН посвящена вовсе не этому странному и настораживающему факту, однако и прибегать к умолчаниям на данный счёт авторы не считают возможным или полезным. Цитируя текст дословно:

На протяжении уже многих десятилетий особенно пристальное внимание уделяется изучению эффектов перемешивания и разделения [сепарации] неоднородных частиц при вибрационном воздействии на гранулированные среды.

Однако, в настоящее время общая теория сепарации отсутствует и, более того, не прекращаются дискуссии в отношении физической сущности отдельных эффектов разделения частиц.

Достаточно сказать, например, что до настоящего времени идут давно возникшие споры в отношении механизма всплытия крупной частицы – в независимости от её плотности в слое мелких частиц под действием вертикальных виброколебаний. Соответствующее физическое явление получило название «эффект бразильского ореха» (Brazil Nut Effect).

Именно вот об этом любопытнейшем феномене и хотелось бы рассказать здесь поподробнее. Для ввода в тему вполне подойдёт давний текст, подготовленный в рамках проекта kniganews около десяти лет назад.

Бразильский орех и гравитация

(kn: ноябрь 2011)

[При всех своих прочих великих успехах, современная физика остаётся на удивление недоразвитой в области анализа вибрирующих гранулированных сред.]

… Сколь бы странным это ни казалось, но по сию пору, в XXI веке у исследователей, работающих в данной области, так и нет общего математического аппарата уравнений, способных описывать и предсказывать поведение гранулированных материалов при разных условиях среды. Более того, в физике зернистых материалов имеются чрезвычайно простые, доступные даже детям опыты, так и не находящие удовлетворительного теоретического объяснения. Ярчайший тому пример – так называемый «эффект бразильского ореха».

#

Этот эффект знаком очень многим и получил своё название благодаря популярным в народе упаковкам ореховых смесей. Если в такой смеси, обычно состоящей из миндаля, фундука и так далее, есть также зерна бразильского ореха, отличающегося заметно большим размером, то при вскрытии упаковки эти самые крупные зерна всегда оказываются наверху. Ту же самую картину можно увидеть и в любой другой смеси разнокалиберных гранул, вроде мюслей для завтрака, где самые крупные ингредиенты непременно находятся в верхней части, а мелкие – ближе ко дну.

С этим же эффектом многие годы вынуждены сражаться в пищевой и фармацевтической индустрии, а также всюду, где промышленное производство требует создания гранулированных смесей однородной концентрации, а физика вибраций упорно разделяет эти смеси на слои-фракции по калибру ингредиентов. В книжках, конечно, имеются и теоретические объяснения этому феномену. Однако, если изучить проблему «естественной калибровки» чуть тщательнее, то быстро выяснится, что объяснений существует сразу несколько, причём они противоречат и друг другу, и опыту. А это, ясное дело, первый признак того, что в действительности понимания нет.

Читать далее