Реклама
Книги по философии
Фритьоф Капра
Дао физики
(страница 25)
Я уже говорил, что современная физика уже достигла такого уровня. В результате изучения субатомного мира была открыта реальность, во многом не подчиняющаяся законам мышления и речи, и одним из самых удивительных ее свойств было то, что понятия, которые до этого представлялись противоположными и даже непримиримыми, обнаружили свое единство. Как правило, эти, казалось бы, непримиримые понятия мало интересуют восточных мистиков (хотя иногда это бывает так), однако их объединение на необычном уровне сознания говорит о сходстве с восточным мистицизмом. Поэтому некоторые религиозные учения Дальнего Востока могут быть более доступны для физиков, если те будут стараться соотнести их со своими знаниями из области физики. Небольшое, однако постоянно растущее число молодых физиков уже обнаружило преимущества такого подхода к восточному мистицизму.
Пример объединения противоположных концепций в современной физике можно видеть на субатомном уровне, где частицы одновременно разрушимы и неразрушимы, где вещество одновременно прерывисто и непрерывно, а сила и вещество являются лишь двумя равноправными аспектами одного и того же явления. На всех этих примерах, которые мы будем подробно обсуждать в последующих главах, видно, что системы, состоящие из двух противоположных понятий, представление о которых мы получаем в своей повседневной жизни, не могут быть применены к миру частиц. Для описания мира частиц очень важна теория относительности, которая выходит за пределы противопоставлений, перемещаясь в более высокое измерение--в четырехмерное пространство-время. Два этих понятия--пространство и время--всегда казались ученым совершенно самостоятельными, однако релятивистская физика объединила их. Это основополагающее единство является основой для объединения всех противопоставленных понятий. Подобно единству противоположностей в восприятии мистика, оно существует в "более высокой плоскости", т. е. в более высоком измерении, и является динамическим единством -- ведь релятивистская реальность пространствавремени -- это реальность, которой внутренне присуща динамичность: здесь объекты одновременно являются процессами, и все формы суть динамические паттерны.
Нам не требуется прибегать к помощи теории относительности для того, чтобы понять, как, казалось бы, отдельные единичности могут объединяться в более высоком измерении. Ведь мы знаем, что происходит при переходе из одного измерения в два или из двух--в три. Возьмем пример с проецированием движения по кругу, приведенный на рис. 11. На этом примере мы видим, что кратчайшие точки колебаний в одном измерении (вдоль прямой линии) объединяются при движении по кругу в двух измерениях (на плоскости). На рис. 12 мы видим случай перехода из двух измерений в три. Здесь изображен "бублик", рассеченный горизонтальной плоскостью. В двух измерениях этой плоскости два круглых сечения представляются совершенно самостоятельными фигурами, однако в трехмерном они оказываются частями одного и того же предмета. Точно таким же образом теория относительности, переходя от трехмерного пространства к четырехмерному, объединяет две физические сущности, которые кажутся нам самостоятельными и не имеющими ничего общего. В четырехмерном мире релятивистской физики сила и материя объединяются, и материя может представляться в виде ограниченных в определенных объемах частиц или протяженного, не ограниченного поля. Однако в этих случаях нам уже гораздо сложнее представить все это зрительно. Физики могут воспринимать четырехмерный пространственно-временной мир при помощи языка абстрактной математики своих теорий, но их возможности зрительного восприятия столь же ограничены, как и у всех нас, пределами трехмерного мира чувственного восприятия. Наш язык и схемы мышления сформировались в этом трехмерном мире, и поэтому нам так сложно представить себе четырехмерную реальность релятивистской физики.
Восточным мистикам, напротив, удается воспринимать реальность более высоких измерений непосредственно и конкретно. В состоянии глубокой медитации они могут покинуть трехмерный мир повседневной жизни и обратиться к совершенно иной реальности, объединяющей все противоположные понятия в единое целое. Когда мистики пытаются выразить это переживание в словах, перед ними встают те же проблемы, с которыми сталкиваются физики, стремящиеся истолковать многомерную реальность релятивистской физики. По словам Ламы Ангарики Говинды,
"Восприятие более высоких измерений ста- новится возможным благодаря объединению ощущений различных центров и уровней созна- ния. Этим и объясняется невозможность опи- сать некоторые ощущения, возникающие при медитации, на плоскости трехмерного сознания и внутри системы логического мышления, кото- рая накладывает еще большие ограничения на процесс мышления" {31,136}.
Четырехмерный мир теории относительности--не единственный пример из области современной физики, обнаруживающий, что, казалось бы, противоречащие друг другу и непримиримые понятия -- не что иное, как различные стороны одной и той же действительности. Возможно, наиболее известным случаем объединения противоположных понятий является объединение понятий "волны" и "частицы" в современной физике.
На уровне атома материя имеет двойственный аспект; он проявляется как частицы и как волны. Конкретная ситуация проявляет тот или иной аспект. Иногда проявляются свойства частицы, иногда -- свойства волны; подобная двойственность физической природы характеризует так же все формы электромагнитного излучения, включая свет. Последний, например, может испускаться и поглощаться в виде "квантов", или фотонов, но когда эти частицы, из которых состоит свет, перемещаются в пространстве, они проявляются в виде колеблющихся электромагнитных и магнитных полей, обнаруживающих все характерные свойства волн. Электроны обычно считаются частицами, однако если направить узкий поток этих частиц в узкую щель, он дефрагирует точно так же, как луч света, то есть электроны тоже могут обнаруживать свойства волн (см. рис. 5). Двойственность материи и излучения стала поразительным и непонятным свойством природы, создав многие "квантовые КОАНЫ", лежащие в основе квантовой теории. Волна, распространяющаяся на большие расстояния, и частица, имеющая более или менее определенное местонахождение в пространстве, значительно отличаются друг от друга. Физики долго не могли признать, что материя может проявляться, казалось бы, во взаимоисключающих формах, и что частицы одновременно являются волнами, а волны--частицами.
Взглянув на изображение частицы и волны (рис. 13), человек, несведущий в физике, может предположить, что противоречие снимается, если принять, что правое изображение соответствует частице, движущейся волнообразно. Однако такой подход обнаруживает непонимание свойств волн. В природе не существует частиц, которые двигались бы волнообразно. Так, в волне на поверхности воды молекулы не движутся вместе с волной, а вращаются вокруг своей оси по мере прохождения волны. Точно таким же образом частицы, из которых состоит воздух, просто колеблются назад и вперед, не продвигаясь вместе с волной. С волной перемещается возбуждение среды, вызывающее явление волны, а не материальные частицы. Поэтому, когда в квантовой теории мы говорим о том, что частица одновременно является волной, мы не имеем в виду траекторию частицы. Мы имеем в виду, что волнообразность сама по себе есть проявление частицы. Поэтому перемещающиеся волны--совсем не то, что перемещающиеся частицы, точно так же как "представление о волнах на озере далеко от представления о косяке рыб, плывущем в том же направлении" [80,30].
# В волне нет переноса МАТЕРИИ, а только перенос # "возбуждения" внутри материи.
Явление волн фигурирует во многих разделах физики, но всегда может быть описано с помощью одних и тех же формул. Световая волна, звуковая волна, колебания струны гитары, волны на поверхности воды могут быть описаны при помощи одних и тех же формул. Квантовая теория для .описания волн, связанных с частицами, пользуется теми же формулами. Однако в последнем случае волны имеют гораздо более абстрактный характер. Они тесно связаны со статической сущностью теории: атомные явления могут быть описаны только в терминах вероятностей. Сведения о вероятностях для той или иной частицы содержатся в математической величине, которая называется вероятностной функцией, и формула которой очень сильно напоминает формулы, применяемые для описания волн. Однако волны, связанные с частицами.--это не "настоящие" трехмерные волны, как, например, волны на поверхности воды или звуковые колебания, а "вероятностные волны", абстрактные математические величины, выражающие вероятности существования частиц в тех или иных точках с теми или иными характеристиками.
В каком-то смысле, введение понятия вероятностных волн решает парадокс частиц-волн, перемещая его в совершенно новый контекст, но при этом возникает новая пара противоположных понятий--существования и несуществования -- и это противопоставление гораздо более глобально. Атомная реальность лежит за пределами и этого противопоставления. Мы не можем утверждать, что атомная частица существует в той или иной точке, не можем утверждать, что ее там нет. Будучи вероятностной схемой, частица может существовать (одновременно!) в разных точках и представлять собой странную разновидность физической реальности, нечто среднее между существованием и несуществованием. Поэтому мы не можем описать состояние частицы в терминах фиксированных противопоставленных понятий. Частица не находится в определенной точке и не отсутствует там. Она не перемещается и не покоится. Изменяется только вероятная схема, то есть тенденции частицы находиться в определенных точках. По словам Роберта Оппенгеймера,
