Идея о том, чтобы рассматривать все фундаментальные силы природы как иллюзию, может показаться странной и экзотической разве что только на первый, крайне поверхностный взгляд. Если же всмотреться в нее чуть глубже и пристальней, то она окажется не только совершенно естественной, но и давно уже пустившей корни в физической науке. Практически в любых областях физики при интерпретации математических уравнений так или иначе приходится использовать идею «воображаемых» сил – будь то центростремительная сила в механике, дырочная проводимость в теории полупроводников или разного рода квазичастицы в квантовой физике.

По этой причине попытку «свести к иллюзии все силы природы вообще» можно рассматривать как логичное завершение уже давным-давно идущего в науке процесса. Фактически, он начался тогда, когда в физике появилась универсальная концепция энергии как запаса количества движения. Данная идея стала обретать строгую математическую форму лишь к середине XIX века, то есть намного позже работ Галилея и Ньютона. Но случись иначе и располагай эти ученые понятием энергии, то сегодняшняя физика, быть может, вообще не испытывала бы нужды в опоре на концепцию сил.

Подобно «силам», идея энергии точно так же выступает в крайне разных на первый взгляд ипостасях – потенциальной, кинетической, тепловой или энергии как эквивалента массы. Но значительно лучше освоенные наукой принципы преобразований энергии от одного вида к другому дают основания предполагать, что именно через эту идею можно выстроить наиболее естественную картину всех взаимодействий.

Говоря упрощенно, замысел состоит в том, чтобы опереться на ключевую идею общей теории относительности (ОТО) – об искривлении пространства массивными объектами. И далее, по аналогии с гравитацией, рассматривать уже все фундаментальные силы как естественное движение объектов в условиях локального изменения геометрии пространства – из-за соответствующего перераспределения плотности энергии. (В терминах размерности физических величин плотность энергии идентична хорошо известному всем давлению, поэтому движение объектов в условиях разности давлений представляется наиболее естественным.)

*

Хотя Рене Декарт, живший в период между Галилеем и Ньютоном, в силу исторических причин не мог оперировать концепцией энергии, можно говорить, что идея объяснения всех загадочных сил природы при помощи единого естественного подхода по самой сути своей является глубоко картезианской. Тем более, что декартовы вихри являются наиболее внятным физическим воплощением абстрактной идеи энергии – как запасенного движения и способности вызывать перемены.

По этой причине все умопостроения данного раздела вполне логично объединить общим названием «Картезианские игры». Слово «игры» выбрано здесь совершенно умышленно, дабы выстраиваемая конструкция не воспринималась как претензия на некое пафосное откровение. Скорее, как интеллектуальное развлечение или даже провокация – в позитивном смысле этого слова. То есть как подталкивание читателя к собственному критическому переосмыслению вещей, казавшихся привычными и очевидными.

Ну а чтобы эти игры разума не уводили слишком уж далеко, имеет смысл еще раз напомнить предостережение Христиана Гюйгенса, отмечавшего главный изъян в теориях своего современника Декарта: «Он выдвигал свои гипотезы как истины, словно его клятвенное утверждение было равносильно доказательству. Он должен был бы представить свою систему физики как попытку показать, что следует вероятнее всего ожидать в этой науке, если принять исключительно принципы механики. Для науки подобные попытки достойны похвалы, но он пошел дальше и заявил, что открыл абсолютную истину, тем самым препятствуя открытию истинного знания».[1]

Вся история науки доказывает правоту этого утверждения, которое уместно назвать «принципом запрета на абсолютные истины», или покороче «принципом исключения Гюйгенса». И строго руководствоваться данным принципом как на протяжении Картезианских игр, так и всюду далее. В очерченных подобным образом условиях вполне можно считать, что К-игры – это просто попытка продемонстрировать, что следовало бы вероятнее всего ожидать в науке, если опираться на идею «сил как иллюзии». Причем идею отнюдь не абстрактную, а подкрепленную результатами экспериментов и… содержательными снами, естественно.

**

В этом месте представляется чрезвычайно кстати вспомнить один из «физических» снов Вольфганга Паули, неоднократно посещавший его в 1934 году. В этом сне к Паули приходил некий «учитель», своей внешностью напоминавший Альберта Эйнштейна, который настойчиво пытался донести, что квантовая физика является «одномерной частью» более глубокой реальности. Для визуального пояснения этой идеи учитель рисовал на доске последовательность параллельных прямых линий, а затем все эти линии пересекал еще одной, проходящей к ним под прямым углом.

Паули, можно напомнить, находился под большим влиянием идей К.Г. Юнга и пытался трактовать свои сны по преимуществу в юнгианских терминах бессознательного и архетипов. Однако в собственно сновидении, что существенно, на данный счет ничего подобного не упоминалось и речь шла, в общем-то, о физике. И если взглянуть на этот сон Паули именно в таком, «узком» смысле, то в нехитрой картинке на доске при желании можно усмотреть иную достаточно прозрачную подсказку.

Если об этом мире с его законами квантовой физики говорится как об одномерном, а для иллюстрации изображается серия параллельных линий, то означает это, возможно, следующее – наш мир все время сдвигается. Причем происходит это, судя по всему, короткими скачками и в направлении, «перпендикулярном» нашему миру. На что указывает еще одна линия, под прямым углом пересекающая все параллельные. В совокупности же получается более глубокая многомерная реальность.

Естественной интерпретацией этой идеи становится модель мира как 3-мерной мембраны, дискретными шагами смещающейся в пространстве с более высоким числом измерений. Но идея мембраны подразумевает некую сплошную среду, ее образующую и имеющую более плотную структуру, чем окружающее пространство. Эта среда так или иначе присутствует во всех теориях физики второй половины XX века, в разных контекстах нося названия типа «квантовые поля», «физический вакуум», «квантовая пена» и так далее. Общая суть всех этих разных терминов сводится к тому, что в мире, которым занимается физическая наука, не находится места для «пустоты», то есть области, где нет вообще ничего.

***

Любая часть пространства, доступного для наблюдений и экспериментов, обладает вполне конкретными физическими свойствами – энергией определенной плотности и неразрывно связанной с ней геометрической кривизной некоторой степени. Это просто фундамент общей теории относительности. Из второй главной теории – квантовой физики – с необходимостью следует, что вся заполняющая пространство энергия должна быть в квантованном состоянии, то есть распределяется дискретными порциями.

Понятно, что при таких исходных постулатах абсолютно естественным оказывается взгляд на мир мембраны как на пространство мелкозернистой структуры. Еще до рождения квантовой физики такая структура получила название вихревой губки – поскольку под «зернами» или гранулами пространства здесь понимаются микроскопические вихри.

В чем преимущества возврата к такому взгляду на мир? В свое время, на рубеже XIX–XX веков, тяжелейшей проблемой для ученых была непостижимость физических свойств светоносного эфира. С одной стороны, в высшей степени неосязаемый как газ и текучий как жидкость, чтобы заполнять собой все пространство. С другой стороны, похожий на твердый кристалл, способный поддерживать поперечные световые волны высокой частоты.

Лишь к концу XX века, когда идея эфира уже давным-давно была наукой отвергнута как ненужная, физики-экспериментаторы всерьез занялись необычными свойствами сред с мелкозернистой структурой. Было продемонстрировано, что именно такие мелкодисперсные структуры могут обладать комплексом весьма противоречивых свойств, делающих среду похожей одновременно и на газ, и на жидкость, и на твердое тело. Но при одном очень важном условии – гранулированная среда должна постоянно пребывать в состоянии вибрации.

[1] Цитируется по книге: Edmund Whittaker, «A History of the Theories of Aether and Electricity. The Classical Theories», Thomas Nelson and Sons, 1953. Русский перевод: Э.Уиттекер, «История теории эфира и электричества. Классические теории», Москва — Ижевск, 2001