Доктор физико-математических наук Станислав Вильчинский о войнах между элементарными частицами, прорывах в науке, наступающих после кризисов, и о том, что общего у кота Шредингера и событий в Украине
Законы физики просты и красивы. Вспомните известную фразу Лапласа: "Скажите мне начальные координаты и начальные импульсы частиц и тел, образующих Вселенную, и я предскажу будущее Вселенной!" Законы классической физики однозначно предсказывают развитие событий. А вот квантовая механика — индетерменистская наука. Образно говоря, если в классической физике действует принцип "или это, или то", то в квантовой механике справедливо "и то, и это". Попытка применить квантово-механический принцип суперпозиции к пониманию живой материи мгновенно приводит к парадоксам. Классический пример — знаменитый мысленный эксперимент "с котом Шредингера". Животное помещают в камеру, содержащую ампулу с синильной кислотой, внутри камеры есть генератор случайных чисел. При определенных комбинациях чисел, которые выбрасывает генератор, ампула с синильной кислотой разбивается и ее содержимое в виде испарений заполняет камеру. Согласно классическим представлениям, животное погибает. А с точки зрения квантовой механики кот будет с какой-то вероятностью живым, а с какой-то вероятностью мертвым.
К сожалению, последствия событий, произошедших в Украине в последнее время, точно так же, как и исход мысленного эксперимента над котом, однозначно предсказать нельзя. Результат может быть любым с той или иной вероятностью.
Новый закон о высшем образовании, в котором в один ряд с математикой, физикой, биологией и химией поставлено богословие, свидетельствует о том, что вероятность провала нашего общества во мрак средневековья весьма велик.
Если я достану из кармана ключ и брошу его вниз, то любой физик из любой страны мира сможет однозначно объяснить, что и почему произошло с этим ключом. Физика, как и математика, и химия, и кибернетика — интернациональные науки. Мы легко друг друга понимаем. Все эти разделы науки формулируют законы, описывающие те или иные явления, на языке математики, в виде простых и понятных формул. В обществе же сложнее достичь понимания на таком уровне. Общественным реформам и конфликтам, военным действиям и мирным переговорам можно найти сотни трактовок. Очевидно, что западные и российские социологи и политологи дают практически диаметрально противоположную трактовку событий, произошедших в Украине в последние двадцать месяцев.
Описать поведение большого числа частиц относительно просто. Возьмем систему частиц, на которые действуют какие-то внешние силы и которые каким-то образом взаимодействуют между собой. Используя законы статистической механики и термодинамики, можно предсказать будущее такой системы. По крайней мере, это принципиально возможно. А как себя поведет система, состоящая пусть даже из одного человека? Невзирая на то, что легко установить все силы, действующие на него, поведение этой системы непредсказуемо. Вот я сижу на скамейке, действие сил тяжести уравновешивается действием сил реакций опоры, и с точки зрения физики я должен находиться в таком сидячем состоянии бесконечно долго. Но очевидно, что я могу вдруг вскочить и убежать или совершить что-то нелогичное… Еще сложнее описать поведение общества.
Как у всех элементарных частиц есть полностью характеризующие их заряды (электрический, лептонный, барионный и так далее), так и у каждого человека есть данный ему природой набор талантов и способностей. Но если частица, имеющая нулевой электрический заряд, никогда, ни при каких условиях не будет принимать участия в электромагнитном взаимодействии, то человек очень часто пытается заняться тем, к чему у него нет способностей. Это особенно заметно на примере некоторых политиков.
"Во Вселенной часто происходят разные баталии, когда частицы сталкиваются, разваливаются, один фронт частиц встречается с другим фронтом…"
Мы знаем, каким закономерностям подчиняются элементарные частицы — кирпичики, из которых состоит человек. Эти кирпичики для всех одинаковы — два кварка и электрон. Но как из этих частиц получаются такие разные, неповторимые люди — не понимаем. Красота законов, описывающих микромир, проявляется еще и в том, что на их основании можно предположить существование новых явлений. И за эту красоту приходится платить. Например, если пытаешься изучать квантовую механику, то надо напрочь отказаться от идеи представлять себе воочию явления и события, которые она изучает. Это может быть опасно для психики. В квантовой механике любому объекту (частица, молекула, камень, планета) присущи волновые свойства, и, наоборот, любую волну (электромагнитную, акустическую) можно представить в виде частиц (фотонов, фононов). Вы можете это представить? В этом плане наше сознание и воображение крайне ограничены.
- Читайте также: История падения. Чем Украина похожа на цивилизацию майя
Между частицами тоже случаются войны. Когда встречаются электрон и позитрон, они уничтожают друг друга и взамен появляются два фотона. Во Вселенной часто происходят разные баталии, когда частицы сталкиваются, разваливаются, один фронт частиц встречается с другим фронтом… Эксперименты, производимые на Большом адронном коллайдере, основаны на столкновении высокоэнергетических пучков частиц, летящих навстречу друг другу. Это тоже своеобразная война. Исследуя результаты подобных столкновений, мы узнаем много нового, проникаем в первые мгновения существования Вселенной. В этом смысле такие войны чрезвычайно полезны, хотя нельзя забывать о риске того, что эксперимент выйдет из-под контроля.
А вот человеческие войны не могут быть полезны, и человеческие жертвы нельзя оправдать.
- Читайте также: Обезьяна с гранатой. Почему люди убивают друг друга
Качественный прорыв в науке всегда происходил из-за того, что случалась какая-то катастрофа. Американский физик, лауреат Нобелевской премии Стивен Вайнберг сказал: "Физика процветает на кризисах". Это действительно так.
Очевидно, что Украина тоже переживает сейчас кризис. Но, возможно, это и есть тот кризис, который в итоге приведет нас к процветанию.