Александр Волков Мыслящая Вселенная

Австралийский физик Реджинальд Кэхилл считает, что Вселенная устроена так же, как головной мозг человека. Ей изначально присуще сознание. Она развивается, потому что сознает себя. Все ее структуры от микрочастиц до макромиров — это подобие нейронов, составляющих наш мозг.

Мы теперь находимся у предела нового великого синтеза представлений о природе, последствия которого нам сейчас даже трудно учесть...
Владимир Вернадский

В февральском номере журнала «Знание — сила» за 2001 год мы писали о том, что распределение галактик в нашей Вселенной обладает свойствами фрактала. Статья В. Барашенкова заканчивалась словами: «Фракталы имеют склонность к повторению структуры на каждом новом этаже, поэтому не получится ли так, что на некотором очень большом расстоянии плотность вещества Вселенной снова начнет возрастать, повторяя структуру атома... Но тут мы выходим далеко за рамки современной науки».
Но ученые продолжают выходить за рамки современной науки. После их экскурсов мироздание приобретает все более причудливый вид. Эти странные подкопы под известные истины меньше всего вызваны «чудачествами» любомудров, желающих по-новому объяснить то, что и так очевидно. Они-то как раз пытаются понять необъяснимое.
Есть ряд фундаментальных вопросов, на которые не дают ответа ни современная физика, ни космология, ни другие науки. Когда не поддаются познанию основы мира, хочется перевернуть мир вверх тормашками, чтобы понять, с чего он начался. А среди вопросов, перед которыми бессильны и нобелевские лауреаты, и любопытствующие с журналом на диване, есть, например, такие — подлинные — тайны бытия:
Что такое материя?
Почему пространство имеет три измерения?
Почему время течет из прошлого в будущее?
Действительно ли мироздание подчиняется строгим научным законам или случайно описывается некими формулами?
Почему мы можем осознавать действительность, отличать ее от своих умозрительных представлений?
А, может, мы все-таки конструируем картину мира, но она до некоторой степени совпадает с реальностью?
Наконец, что такое сознание?
Откуда оно берется?

Существующие физические теории, какими бы необычными они ни казались, не дают ответа на эти вопросы. Пространство всегда бывает трехмерным; в противном случае законы природы имели бы совсем иной вид. Только теория струны априори предполагает, что пространство имеет гораздо больше измерений, но все они, кроме трех привычных нам размерностей, «свернуты» и существуют лишь в микромире.
Другое дело — течение времени. В принципе, все формулы физики симметричны относительно «стрелы времени»; прошлое и будущее в них абсолютно равноценно. Формулы не различают две стороны времени. Судя по ним, время могло бы течь в обратном направлении, но наш повседневный опыт убеждает нас, что этого быть не может.
Нет места в физике макромира и случайности. Лишь в хаосе микрочастиц возможны всякого рода странности. Ну, а вопросы о том, что такое сознание и существует ли внечувственное восприятие, по мнению теоретиков классической физики, вообще числятся по другому ведомству; они принадлежат науке психологии или же псевдонауке эзотерике.
И раз уж сама логика вынесла нас за рамки современной науки, приглядимся к необычной теории австралийского физика Реджинальда Т. Кэхилла из Аделаидского университета. В своей цельности она дает ответ на перечисленные выше вопросы и мимоходом решает ряд проблем квантовой физики, например, объясняет феномен «квантовой корреляции», при котором элементарные частицы, разделенные огромным пространством, ведут себя одинаково.
Может быть, похожая теория и станет со временем одной из основ новой физики. Время покажет. В любом случае, она любопытна.

Во вселенском мозге пространства

Пока все одни «около эколо». Читатель, наверное, ждет не дождется сути. Начнем опять же издалека. Зададимся вопросом: «Почему мы вообще осознаем мир?» Ответ вроде бы налицо: «Потому что наш мозг устроен так, что отражает реальность. Структуры мироздания, очевидно, отражаются в структурах процессов, протекающих в головном мозге». Кэхилл переиначивает эту фразу. Если мозг, познающий мир, соответствует ему и устроен подобно ему, то и мир, может быть, устроен так же, как головной мозг. Таким образом, идеальная модель головного мозга должна соответствовать модели мироздания.
Сейчас мозг чаще всего представляют в виде нейронной сети. Эта сеть состоит из множества «узелков» — ее «элементарных частиц». В головном мозге роль узелков играют нервные клетки. Между узелками (читай: нервными клетками) устанавливаются определенные отношения.
Две клетки иногда помогают друг другу (коэффициент соотношения равен +1), порой мешают друг другу (коэффициент равен -1), а порой могут не иметь ничего общего друг с другом (коэффициент равен нулю). Нейронная сеть разворачивается поэтапно. После каждого этапа между клетками-узелками всякий раз складываются новые отношения.
Динамику развертывания нейронной сети можно рассмотреть на примере головного мозга эмбриона. Нервные клетки размножаются; одни из них образуют комплексы, другие остаются в изоляции, третьи блокируют соседние клетки, то есть подавляют распространение нервных импульсов. Мозг становится все сложнее. Он напоминает космическое пространство, в котором периодически встречаются «комплексы галактик» — их скопления — или пространство атома, в котором тоже кое-где встречаются «сгустки», «комплексы»: элементарные частицы.
Прошлое для этого мозга — время зарождения существующих в нем сейчас структур. Настоящее — это момент, когда начинается рост новых структур. Будущее неопределенно и непредсказуемо. Это звучит привычно.
Загадки впереди. Кэхилл не стал определять основные элементы своей гипотетической сети. Он решил оставить их в «неявном виде». Эти элементы не должны появляться даже в формулах. А потому Кэхилл обратился к теории фракталов. Ведь их тоже нельзя свести к первоэлементу.
Вот классический пример теории фракталов — дельта реки. Она состоит из множества протоков. Если их рассматривать как звенья сети, то мы приходим к выводу, что никаких первоэлементов и нет, есть только бессчетные звенья.
В гипотезе Кэхилла мир тоже представляет собой бесконечную сеть, чьи узелки невозможно определить, чьи узелки — это «неявные первоэлементы», или же «монады». Название, данное им, заставляет вспомнить учение Лейбница. В его теории монада — это психически активная субстанция, воспринимающая и отражающая других монад и весь мир. «Монада — зеркало Вселенной» — говорил Лейбниц. «Монада — бесконечно повторяющийся элемент Вселенной, с которого начинается любой ее фрактал», — уточнил бы Кэхилл.
Монады Кэхилла в первые же моменты своего бытия сами превратились в сеть, чьи монады, в свою очередь, тоже превратились в разветвленные сети, чьи монады тоже превратились... — и так до бесконечности. Это бесконечное переплетение сетей извлекает себя из бездны несуществования, словно фокусник вытаскивает ленты из шляпы, словно Мюнхгаузен поднимает самого себя из болота за волосы.
Когда Кэхилл моделировал рождение подобной сети на компьютере, автоматически выявилось одно ее поразительное свойство. Количество узелков сети увеличивалось пропорционально квадрату расстояния. Чем не закон природы? Однако такое оказалось возможным лишь в трехмерном пространстве. Если во всех физических теориях трехмерность мироздания была его фундаментальным свойством, то у Кэхилла — лишь следствием существования Вселенной. Так, река иногда течет по прямой линии, а иногда петляет; это не является ее фундаментальным свойством. Вот и фрактальная Вселенная могла бы «разлиться» в восьмимерном или пятнадцатимерном пространстве, но она «втекла» в трехмерное пространство.
Не все фрактальные структуры заполняют пространство целиком, растягивая эту бесконечную сеть. Многие упорно замыкаются в себе, являются «искажениями», «дефектами» пространства. И именно эти ограниченные в своей целостности, «дефектные» фракталы образуют то, что мы называем «материей». Если сравнить фрактальную сеть с бескрайним океаном, то «дефекты» — это островки. Итак, материя, эта объективная реальность, данная нам в ощущениях, является искажением первозданного мира.
Любопытно, что эта образная идея издавна укоренилась во многих религиях. В мифах о сотворении мира часто говорится о том, что он изначально был заполнен однородной стихией, в которой постепенно образовались свои сгустки, «островки». Вот несколько примеров.
«Да соберется вода, которая под небом, в одно место, и да явится суша. И стало так» (Быт. 1, 9).
«Первоначально не было никакой твердой земли и вообще ничего, кроме соленой воды в огромном первичном океане», — в это верили индейцы, жившие на юге Калифорнии.
«Первоначально в мире ничего не существовало, кроме воды» — таково предание индейцев из Аризоны.
В компьютерных моделях между монадами возникали самые разные отношения. Одни из них протягивали свои «руки», находили других монад и образовывали комплексы. К ним присоединялись другие монады. Так возникали сети, существовавшие длительное время. Другие сети не выдерживали конкуренции, быстро распадались или сливались с имеющимися сетями. Члены этих сообществ узнавали друг друга, обладали памятью и, если у кого-то дела шли плохо, сочувствовали ему. Они, словно, элементарные частицы — участницы «квантовой корреляции», — были связаны незримыми узами, на каком бы расстоянии друг от друга ни находились.
В принципе, теория Кэхилла, скорее, напоминает дарвиновскую теорию эволюции, чем физическую модель. Его Вселенная рождается и развивается; монады в ней возникают и гибнут, вырастают и увядают. Законы их отношений — физические законы — тоже рождаются со временем и развиваются. Вселенная Кэхилла, как подметил один из критиков, извлекает сама себя из небытия. Ее бытие заключается в ее вечном становлении. Вселенная, словно растекающаяся вода, мчит свои барашки волн в несусветную даль, нескончаемо повторяя свою фрактальную рябь.
В формулах Кэхилла само собой появляется и «сознание». По его представлению, это не что иное, как элементы непредсказуемого в расчетах. Эти элементы не вписываются ни в какие математические формулы, не соответствуют никакой схеме. Они выбиваются из схем и формул. Кэхилл называет их «шумом». Их появление связано с теорией австрийского математика Курта Гёделя.

«Все яснее извечность жизни»

В 1931 году Гёдель сделал сенсационное открытие. Оказывается, даже простейшие математические теории несовершенны, потому что содержат формулы, которые хоть и верны, но не доказуемы. Не существует такой целостной теории, где были бы доказуемы все истинные теоремы математики. До Гёделя теоретики были убеждены, что математическая теория может быть или верной, или неверной. Ан нет, она вроде бы во всем верна и в то же время невозможно подтвердить ее справедливость. Простейшая теория арифметики — учение о целых числах — и то содержало «шум», недоказуемые пассажи. Так, в математику пришло «гёделевское беззаконие».
Доказать справедливость гипотетической теории можно, лишь... опираясь на положения самой теории. Мы не в силах полностью абстрагироваться от нее и рассмотреть ее со всех сторон; мы всегда отчасти находимся внутри теории; мы сращены с ней. Так, формулируя учение о числах, Гёдель прибег к помощи... тех же самых чисел. Точно так же, чтобы понять, что такое сознание, мы обдумываем то, как мы думаем, Чтобы понять, как функционирует мозг, изо всех сил напрягаем мозг, анализируя любые его реакции. А чтобы описать, как устроена грамматика — этот космос букв, связующий людей, — прибегаем к его островкам, словам. В каждой из этих строгих теорий находится место произволу — условным допущениям. У каждой теории есть свой «шум».
Так, «гёделевское беззаконие» становится имманентно мирозданию. Сознание постигается через... самосознание; созерцание оказывается неотделимо от самосозерцания. Эта сознательная рефлексия является частью формул, описывающих Вселенную, — их «шумом». Не будь этого шума — этого имманентного Вселенной самосознания, то, по модели Кэхилла, Вселенная быстро «умерла бы», перестала бы развиваться, обрела свою неизменную, законченную форму, абсолютно застыла. Этого не произошло.
Вселенная беспрерывно развивается и усложняется, как развивается и усложняется мозг. Вселенная — вся ее материя, привычно поделенная нами на живую и неживую, — наполняется сознанием, как наполняется сознанием мозг. «Вселенная, — пишет Кэхилл, — обладает особой жизненной силой, оставшейся непонятой физиками». Вот как тут, излагая рассуждения Кэхилла, не процитировать великого философа, наверное, неизвестного австралийскому ученому, — не процитировать В.И. Вернадского!
«Живое не получено из мертвого, и нет ни малейшего успеха, никакого достижения в этих исканиях».
«Логически возможно, что жизнь есть такая же вечная черта строения Космоса, какой является атом и его совокупности, формы лучистой энергии и тому подобное».
«Жизнь и все живые организмы являются неразрывной закономерной частью биосферы. Сама биосфера не является случайным образованием — она отвечает определенной форме организованности».
«Идеи вечности и безначальности жизни, тесно связанные с ее организованностью, есть то течение научной мысли, последовательное проявление которого открывает перед научным творчеством широчайшие горизонты».

Итак, в компьютерных моделях современного физика Вселенная предстает особо организованной структурой, которая «без явлений жизни не может существовать» ( «Знание — сила», 2003, № 12). Жизненные, биосферные явления обусловливают формирование основных ее элементов: атомов, квантов энергии, симметрии, пространства, времени.
Аналогичные идеи высказывали и другие великие ученые. Так, французский палеонтолог Тейяр де Шарден нарисовал грандиозную картину космической эволюции, цель которой — все большее усложнение жизненных форм и сознания, присущего не только человеку, но и всему мирозданию. «Если рассматривать материю с самого низу,.. то обнаруживается, что эта первичная материя представляет собой нечто большее, чем кишение частиц, столь замечательно анализируемое современной физикой... В цельной картине мира наличие жизни неизбежно предполагает существование до нее, беспредельно простирающейся преджизни». Его предшественник, немецкий биолог Эрнст Геккель, полагал, что у атома есть своя «кристаллическая душа», а французский физик Жан Харон считал, что электронам присуще свое элементарное сознание.
Все эти прозрения органически сливаются в теорию Кэхилла — в воссозданную на компьютере эволюционно-физическую модель. В ней мироздание — эта бесконечная Вселенная — так же, как и наше сознание — наша личная Вселенная, — постепенно рождается из ничего. Рождается, потому что отдельные узелки — монады, нейроны — встречаются друг с другом, контактируют, проникаются симпатией друг к другу, образуют новые, все более сложные структуры. Их элементы связаны друг с другом вопреки разъединяющим их внешне пространству и времени. Оставшиеся же в изоляции узелки (во вселенском масштабе — материальные объекты) со временем отмирают, перерождаются во что-то иное.
Картина, нарисованная Кэхиллом, близка религиозному видению. Каждой монаде как будто присуща бессмертная душа. Она поддерживает связь со всеми родственными ей душами, где бы, в какой бы части космоса они ни находились. Монады тянутся друг к другу, добрая — к доброй, злая — к злой. Из их симпатий рождается напряжение бескрайнего, биполярного мира. Из их отношений рождается сам вечно меняющийся Мир, в становлении которого — в становлении Будущего, в становлении этого бесконечного Поля сознания — равно участвуют атомы, звери, люди, звезды, скопления галактик.

Как прикажете вас называть?

У теории Кэхилла несколько названий: «физика процессов» (она занимается прежде всего динамическими процессами), «гераклитовская физика» (в своих рассуждениях Кэхилл опирается в том числе на знаменитую фразу древнегреческого философа: «На входящих в ту же самую реку набегают все новые и новые воды»), «физика монад» (это название напоминает об учении Лейбница о монадах) и даже — поклон острословам! — «физика Мюнхгаузена» (потому что мир Кэхилла творит себя сам подобно тому, как незабвенный барон поднимал самого себя за волосы). Следовало бы дать этой теории и еще одно название: «гёделевская физика», ведь в основе ее лежат выводы знаменитого математика Курта Гёделя (1906-1978).

http://www.znanie-sila.ru/online/issue_2869.html