Уроки мудрости разговоры с замечательными людьми Изд-во Трансперсонального Института, Москва AirLand, Киев, 1996

Эти встречи были полезны для нас обоих. Мне они помогали быть в курсе исследований Чу и вообще важных событий в разви­тии физики частиц. Чу они заставляли подытоживать продвижение его работы через регулярные промежутки времени, имея возмож­ность целиком использовать необходимый технический язык, но концентрируясь при этом на основных линиях развития и опуская менее важные детали и частные затруднения. Он часто говорил мне, что эти дискуссии существенно помогали ему сохранять в па­мяти общие контуры исследовательской программы. Поскольку я был полностью в курсе основных достижений и существенных проблем, но свободен от ежедневной рутины исследования, я часто имел возможность выявить рассогласование или просить поясне­ний таким образом, что это помогало Чу найти новую точку зрения. С течением времени я настолько хорошо узнал Джефа (так называ­ют Чу друзья и коллеги), что наши разговоры всегда вызывали состояние умственного резонанса, столь необходимого для творчес­кой работы. Для меня эти разговоры – лучшие моменты моей научной жизни.

Каждый, кто сталкивается с Джефом Чу, находит в нем мяг­кого и доброго человека, а вступая с ним в серьезный разговор, поражается глубине его мышления. У него есть привычка рассмат­ривать каждый вопрос и каждую проблему на глубочайшем воз­можном уровне. Вновь и вновь я сталкивался с тем, что он обсуж­дает вопросы, на которые у меня был бы заранее готовый ответ, медленно произнося после небольшой паузы: «Вы задаете очень важный вопрос», – и затем раскрывает широкий контекст вопроса, давая гипотетический ответ на глубочайшем и наиболее значитель­ном уровне.

Мышление Чу – медленное, осторожное и очень интуитив­ное, и наблюдать, как он размышляет над проблемами, было для меня очень увлекательно. Я часто видел, как мысль из глубин его ума поднимается до сознательного уровня, и наблюдал, как он очерчивает ее побуждающими жестами своих больших выразительных рук, прежде чем медленно и осторожно сформулировать словами. Я всегда чувствовал, что S-матрица у Чу в костях и он использует язык тела, чтобы придать этим крайне абстрактным идеям ощути­мое очертание.

С самого начала нашего знакомства меня интересовало, ка­кой философской подготовкой обладает Чу. Я знал, что мышление Бора подвергалось влиянию Кьеркегора и Уильяма Джеймса, что Гейзенберг изучал Платона, Шредингер читал Упанишады. В Чу я видел склонность к глубокому философствованию; природа его «бутстрэпной» методологии казалась весьма радикальной, поэтому мне было очень интересно, какие влияния испытывало его мышление со стороны философии, искусства и религии. Но, разговаривая с Чу, я каждый раз настолько погружался прежде всего в физические про­блемы, что казалось неуместным терять время, прерывая ход дис­куссии постановкой этих вопросов; когда же я наконец их задал, ответ поразил меня.

Он рассказал, что в юности старался подражать своему учи­телю Энрико Ферми, известному своим прагматическим подходом к физике. «Ферми был крайним прагматиком, его философия вообще не интересовала, – объяснял Чу. – Он просто хотел знать прави­ла, которое позволили бы ему предсказывать результаты экспери­мента. Я помню, как, говоря о квантовой механике, он презритель­но смеялся над людьми, которые могли терять время на заботы об интерпретации теории; ему было достаточно того, что он знал, как пользоваться уравнениями и делать предсказания. И долгое время я старался думать, что собираюсь вести себя в духе Ферми, на­сколько это возможно».

Лишь много позже, как рассказывал Чу, когда он начал пи­сать и читать лекции, он начал думать о философских вопросах. Когда я спросил его, кто оказал влияние на его мышление, он мог назвать лишь имена физиков когда же я в удивлении спросил, вли­яли ли на него какие-нибудь философские школы или что-либо еще за пределами физики, он ответил лишь: «Ну, во всяком случае, я не могу ничего такого вспомнить».

По-видимому, Чу действительно оригинальный мыслитель, извлекший свой революционный подход к физике и свою глубокую философию природы из собственного опыта в мире субатомных явлений – опыта, который, разумеется, может быть лишь косвен­ным, связанным со сложными и тонкими инструментами наблюдения и измерения, но для Чу, тем не менее, весьма реального и значимого. Один из секретов Чу состоял в том, что он был целиком погружен в свою работу и способен на глубочайшую концентрацию в течение длительного времени. Он говорил мне, что его концентра­ция была почти непрерывной. «Одна из особенностей моей работы состоит в том, что я почти не перестаю думать о текущей проблеме. Я редко отрываюсь, если только не происходит чего-то действитель­но требующего моего внимания, вроде ведения машины в опасном месте. Тогда приходится прерываться, но непрерывность для меня кажется очень важной: мне нужно продолжать работу мысли».

Чу так же сказал, что он редко читает что-либо выходящее за пределы области его исследования, и припомнил по этому поводу анекдот о Поле Дираке, знаменитом физике, который однажды на вопрос, читал ли он такую-то книгу, ответил с совершенной прямо­той и серьезностью: «Я никогда не читаю. Это мешает мне думать». «Что касается меня, – продолжал Чу, смеясь, – я могу прочесть кое-что, но мне для этого нужна особая мотивация».

Кто-нибудь может подумать, что это постоянная и интенсив­ная сосредоточенность на мире своих понятий делает его холодным и несколько одержимым человеком, но на самом деле это совсем не так. Чу – теплый и открытый человек. Он редко бывает напряжен­ным или недовольным и часто разражается во время разговора счас­тливым смехом. Сколько я его знаю, я вижу его в мире с самим собой и с миром. Он очень добр и тактичен и в повседневной жизни проявляет ту терпимость, которая характерна и для его «бутстрэпной» философии. «Физик, который способен рассматривать любое количество различных частично удовлетворительных моделей без каких-либо предпочтений, — писал он в одной из статей, — уже именно поэтому «бутстрэпщик». Меня всегда поражала гармония между научным подходом Чу, его философией и его личностью, и хотя он считает себя христианином, близким к католической тради­ции, я не могу удержаться от мысли, что его подход к жизни явля­ется по существу буддийским.

Поскольку «бутстрэпная» физика не основывается ни на каких фундаментальных единицах, процесс теоретического исследования здесь во многих отношениях отличается от того, что происходит в ортодоксальной физике. В противоположность большинству физиков, Чу не мечтает о единственном решающем открытии, которое раз и навсегда дало бы обоснование его теории; он видит свою задачу в медленном и постепенном создании сети взаимосвязанных понятий, ни одно из которых не является более фундаментальным, чем другие. По мере развития теории, взаимосвязи в этой сети становятся все более и более определенными; вся сеть становится, так сказать, все более и более фокусированной.

Этот процесс становится все более захватывающим по ходу того, как все большее и большее число понятий оказывается вовле­ченным в процесс бутстрэпа, то есть объясняется через всю само­согласованную концептуальную сеть. Чу полагает, что это «пришнуровывание» должно охватить основные принципы квантовой теории, наши понятия о микрокосмическом пространстве-времени и, по-видимому, даже наше понятие о человеческом сознании. «Бутстрэпная» идея, – пишет Чу, – доведенная до своего логического конца, предполагает, что существование сознания, наряду с други­ми аспектами природы, необходимо в общей связи целого».

В настоящее время наиболее интересная часть теории Чу – это перспектива вовлечения в бутстрэп пространства-времени, ко­торое кажется осуществимым в ближайшее время. В «бутстрэпной» теории частиц нет непрерывного пространства-времени. Фи­зическая реальность описывается в терминах изолированных собы­тий, причинно связанных, но не вписанных в непрерывное про­странство-время. Пространство-время вводится макроскопически, в связи с экспериментальным аппаратом, но это не подразумевает микроскопической пространственно-временной непрерывности.

Отсутствие непрерывного пространства и времени — может быть, наиболее радикальный и наиболее трудный аспект теории Чу как для физиков, так и для непосвященных. Мы с Чу недавно бесе­довали о том, как наш повседневный опыт отдельных объектов, дви­жущихся в непрерывном пространстве и времени, может быть объ­яснен такой теорией. Наш разговор был вызван обсуждением хоро­шо известных парадоксов квантовой теории.

– Я полагаю, что это один из наиболее интригующих аспектов физики, – начал Чу, – и я могу лишь высказать свою точку зре­ния, не предполагая, что ее кто-либо разделяет. Я полагаю, что принципы квантовой механики, как они сформулированы, неудовле­творительны и что развитие «бутстрэпной» теории должно привес­ти к другим формулировкам. Я думаю, что они должны, в частнос­ти, включать утверждение, что не следует выражать принципы квантовой механики в априори принимаемом пространстве-времени. Это недостаток современного положения дел. Квантовая механика со­держит в своем существе дискретные представления, в то время как идея пространства-времени континуальна. Я полагал, что, если вы попытаетесь утверждать принципы квантовой механики, приняв пространство-время как абсолютную истину, вы столкнетесь с труд­ностями. Я полагаю, что «бутстрэпный» подход в конце концов даст нам одновременное объяснение пространства-времени, квантовой механики и значения картезианской реальности. Все это опреде­ленным образом будет объединено, но невозможно будет начинать с пространства-времени как ясного, недвусмысленного основания, на котором покоились бы остальные идеи.

– Тем не менее, – возразил я, – кажется очевидным, что атомные явления принадлежат пространству-времени. Мы с вами принадлежим пространству-времени, следовательно, так же и ато­мы, из которых мы состоим. Пространство-время – чрезвычайно полезное представление; что вы имеете в виду, утверждая, что не следует предполагать атомные явления принадлежащими простран­ству-времени.

– Прежде всего, я считаю очевидным, что квантовые принци­пы неизбежно ведут к мысли, что объективная ньютоно-картезианская реальность – это аппроксимация. Невозможно придерживать­ся принципов квантовой механики и в то же время полагать, что обыденное представление о внешней реальности – это точное ее описание. Можно привести достаточно примеров, показывающих, как система, описываемая в квантовых принципах, проявляет классическое поведение, если становится достаточно сложной. Это де­лается постоянно. Можно показать, что классическое поведение оказывается аппроксимацией квантового поведения. Таким образом, картезианское представление об объектах и вся ньютоновская фи­зика – это аппроксимации. Я не могу себе представить, как они могли бы быть точными. Они должны зависеть от сложности тех явлений, которые описываются. Высокая степень сложности может в конце концов усредниться таким образом, чтобы создать эффек­тивную простоту. Этот эффект делает возможной классическую физику.

–Таким образом, есть квантовый уровень, где нет жестких объектов и классические представления не работают, и затем, по мере продвижения ко все большей сложности появляются класси­ческие представления?

– Да.

– И вы утверждаете, что пространство-время – такое класси­ческое представление?

– И у вас есть идеи по поводу того, как пространство-время появится на уровне высокой сложности?

– Да. Ключевой является идея «мягких» событий, все это уни­кальным образом связано с фотонами.

Чу пояснил далее, что фотоны – частицы электромагнетизма и света – обладают уникальными свойствами, в частности, не име­ют массы, что позволяет им взаимодействовать с другими частица­ми, создавая лишь небольшие возмущения. Может быть, бесконеч­ное количество таких «мягких событий», накапливаясь, в аппрокси­мации порождает локализацию других взаимодействий частиц, и таким образом возникает классическое представление об изолиро­ванных объектах.

– Но что же относительно пространства и времени? – спро­сил я.

– Видите ли, представление о том, что такое классический объект, что такое наблюдатель, что такое электромагнетизм, про­странство-время, – все это тесно связано между собой. Если в вашей картине есть идея «мягких» фотонов, вы можете отнести определенные паттерны событий к представлению о наблюдателе, смотрящем на что-то. В этом смысле я бы сказал, что можно наде­яться создать теорию объективной реальности. И пространство-время появится сразу же. Не следует начинать с пространства-времени и затем пытаться развивать теорию объективной реальности.

Этот разговор прояснил для меня грандиозность замысла Чу. Он надеялся осуществить выведение принципов квантовой механи­ки (включая, например, принцип неопределенности Гейзенберга), понятия о макроскопическом пространстве-времени (и вместе с ними основные формулы теории относительности), характеристики на­блюдения и измерения – выведение всего этого из общей логичес­кой связности топологической «бутстрэпной» теории.

Я уже имел некоторое представление об этой программе, пото­му что в течение нескольких лет Чу постепенно упоминал различные ее аспекты, даже до того, как вовлечение в бутстрэп простран­ства-времени превратилось в конкретную возможность. Когда он упоминал об этом грандиозном проекте, я думал о другом физике, Дэвиде Боме, который разрабатывал похожую программу. Я знал о Дэвиде Боме, одном из наиболее ярких оппонентов общепринятой, так называемой копенгагенской интерпретации квантовой теории, со студенческих дней. В 1974 году я увидел его на броквудской встрече с Кришнамурти, и там состоялся наш первый разговор. Я сразу отметил, что Бом, как и Чу, был глубоким и проницательным мыслителем и что он, как и Чу несколькими годами позже, поста­вил перед собой трудную задачу выведения основных принципов как квантовой механики, так и теории относительности из более глубоких, лежащих за ними представлений. Он так же рассматри­вал свою теорию в широком философском контексте, но, в отличие от Чу, Бом испытывал на себе определенное философское влияние: в течение многих лет его духовным наставником был Кришнамурти.

Начальной точкой для Бома является понятие «неделимой це­лостности», и цель его состоит в исследовании того порядка, кото­рый, как он полагает, присущ космической ткани отношений на более глубоком «непроявленном» уровне. Он называет этот поря­док «имплицитным» или «свернутым» и описывает его, пользуясь аналогией голограммы, в которой каждая часть в некотором смысле содержит целое. Если осветить любую часть голограммы, будет вос­становлен весь образ, хотя, может быть, и с меньшей подробностью деталей, нежели то, что можно получить из полной голограммы. С точки зрения Бома реальный мир структурирован в соответствии с тем же общим принципом, когда целое может быть развернуто из каждой части.

Бом учитывает, что голограмма слишком статична, чтобы ее можно было использовать в качестве модели подразумеваемого по­рядка на субатомном уровне. Для выражения существенно динами­ческой природы субатомной реальности он создал термин «холодвижение». По его представлениям, это динамический феномен, из ко­торого вытекают все формы материальной Вселенной. Цель его под­хода состоит в исследовании порядка, запечатленного в этом «холодвижении», рассматривая не структуру объектов, а структуру дви­жений; таким образом принимается во внимание как единство, так и динамическая природа Вселенной.

Представления Бома все еще остаются гипотезой, даже на пред­варительной стадии его теории имплицитного порядка и «бутстрэпной» теории Чу. Оба подхода основываются на рассмотрении мира как сети динамических отношений; оба приписывают центральную роль представлению о порядке; оба используют матрицы для пред­ставления изменений и трансформации и топологию для классифи­кации категорий порядка.

С годами я постепенно осознавал это сходство, и мне очень хотелось устроить встречу между Бомом и Чу, которые не были в контакте друг с другом, чтобы они познакомились с теориями друг друга и обсудили их сходства и различия. Несколько лет тому назад мне удалось способствовать такой встрече в университете Беркли, которая привела к полезному обмену мыслями. После этой встре­чи, за которой последовали и другие, я потерял связь с Бомом и не знаю, до какой степени оказал на него влияние Чу. Но я знаю, что Чу хорошо ознакомился с позицией Бома и до некоторой степени подвергся его влиянию; он полагает, что их подходы имеют столь много общего, что в будущем могут соединиться.

Сеть отношений

Джефри Чу оказал огромное влияние на мое мировоззрение, на мои представления о науке и способы исследования. Хотя я посто­янно уходил довольно далеко от первоначальной области своих ис­следований, мое мышление остается научным и мой подход к самым различным проблемам является научным, хотя и в очень широком понимании научности. Влияние Чу, больше чем чье-либо, помогло мне развить такой научный подход в наиболее общем смысле слова.

Продолжающаяся совместная работа и интенсивные дискуссии с Чу, наряду с изучением и практикой философии буддизма и дао­сизма, дали мне возможность полностью приспособиться к одному из наиболее радикальных аспектов новой научной парадигмы – отсутствию каких-либо твердых оснований. На протяжении исто­рии западной науки и философии всегда сохранялось предположе­ние, что любая система знания должна иметь твердые основания. Собственно ученые и философы постоянно пользовались архитек­турными метафорами для описания знания³. Физики искали стро­ительные блоки материи и выражали свои теории в терминах «основных» принципов, «фундаментальных» уравнений и констант. Значительные научные революции ощущались как сдвиг в основаниях науки. Так, Декарт в знаменитом «Рассуждении о методе» писал:

Поскольку (науки) заимствуют свои принципы из философии, я полагаю, что ничего твердого нельзя построить на таких изменчи­вых основаниях.

Тремя веками позже Гейзенберг писал в «Физике и филосо­фии», что основание классической физики, то есть того самого зда­ния, которое начал строить Декарт, сдвинулось:

Эйнштейн в своей автобиографии описывает свои чувства поч­ти такими же словами:

По-видимому, наука будущего не будет нуждаться в твердых основаниях; строительные метафоры уступят место метафоре сети, в которой ни одна часть не более фундаментальна, чем другая. «Бутстрэпная» теория Чу – первая научная теория, в которой эта «философия сети» сформулирована явно, и недавно он согласился со мной, что уход от потребности в твердых основаниях – это, может быть, основной сдвиг и глубочайшее изменение в естествен­ных науках:

«Я полагаю, что это так, но верно также и то, что из-за привя­занности к длительно существовавшей в западной науке традиции «бутстрэпный» подход не всегда принимается даже среди ученых. Он не признается за научный как раз из-за отсутствия твердых оснований. Вся идея науки в некотором смысле противоречит «бутстрэпному» подходу, потому что ученый хочет, чтобы вопросы были ясно сформулированы и могли получить недвусмысленную экспериментальную проверку. «Бутстрэпной» же схеме свойственно не считать абсолютными никакие понятия; вы всегда готовы обнару­жить слабости в старых понятиях. Мы постоянно развенчиваем понятия, которые в недавнем прошлом считались фундаментальными и использовались как основания для постановки вопросов». «Ви­дите ли, – продолжал он, – когда вы формулируете вопрос, вы должны иметь основные понятия, которые вы принимаете, чтобы этот вопрос сформулировать. Но в «бутстрэпном» подходе, где вся система представляет собой сеть отношений без каких-либо твер­дых оснований, описание нашего предмета может начаться во мно­жестве различных мест. Здесь нет ясной начальной точки. И при том, как наша теория развивалась в последние годы, мы обычно не знали, какие вопросы нужно задавать. Мы используем в качестве путеводной нити идею связанности. Любая возможность возраста­ния связанности указывает на имеющуюся где-то неполноту, но это редко принимало форму определенного вопроса. Мы совершенно выходим за пределы рассуждений по типу «вопрос-ответ».

Методология, которая не пользуется четко сформулированны­ми вопросами и не признает твердых оснований для знаний, дейст­вительно кажется ненаучной. В научную превращает ее другой су­щественный элемент подхода Чу (и это еще один урок, который я от него получил): признание решающей роли аппроксимации в на­учных теориях.

Когда физики в начале века начали исследовать явления внут­ри атома, они болезненно осознали, что все понятия и теории, кото­рыми мы описываем природу, ограниченны. В силу сущностных ограничений рационального ума мы должны принять, что, как фор­мулирует Гейзенберг, «каждое слово или понятие, каким бы ясным оно ни казалось, имеет лишь ограниченную применимость». Науч­ные теории никогда не могут дать полного и определенного описа­ния реальности. Они всегда будут лишь приближением к истинной природе вещей. Грубо говоря, ученые никогда не имеют дела с ис­тиной; они имеют дело с ограниченными и приблизительными опи­саниями реальности.

Признание этого – существенный аспект современной науки, и это особенно важно для «бутстрэпного» подхода, как постоянно подчеркивал Чу. Все природные явления рассматриваются как вза­имосвязанные, и, чтобы объяснить одно из них, мы должны пони­мать все остальные, что, очевидно, невозможно. Науке обеспечива­ет успех факт возможности аппроксимации. Если довольствоваться пониманием в определенном приближении, то можно таким обра­зом описывать избранные группы явлений, отбрасывая другие яв­ления как менее значимые в данном отношении. Таким образом можно объяснить многие явления с точки зрения немногих и, следовательно, понимать различные аспекты природы приблизитель­ным образом, без необходимости понимать все сразу. Например, применение топологии к физике частиц сделало возможным при­ближение именно такого рода, что привело к недавнему прорыву в «бутстрэпной» теории Чу.

Научные теории, таким образом, – это приблизительные опи­сания природных явлений; Чу считает, что когда определенная тео­рия оказывается работающей, то существенно задаться вопросами: почему она работает? Каковы ее пределы? В каком конкретно отно­шении она является аппроксимацией? Эти вопросы рассматривают­ся Чу как первый шаг к дальнейшему продвижению, а сама идея продвижения посредством последовательных шагов аппроксимации является для него ключевым элементом научного метода.

Наилучшей иллюстрацией подхода Чу для меня было интер­вью, которое он дал Британскому телевидению несколько лет назад. Когда его спросили, что он рассматривал бы как величайший науч­ный прорыв в следующем десятилетии, он не упомянул ни одну из крупных теорий объединения, а просто сказал: «Принятие факта, что все наши понятия – это аппроксимации».

Этот факт, может быть, принимается в теории большинством нынешних ученых, но многие игнорируют его в своей работе, и он еще менее известен за пределами научных кругов. Я хорошо помню один послеобеденный разговор, в котором проявилось то, насколько трудно для большинства людей принять приблизительный характер всех понятий, и в котором вместе с тем еще раз проявилась глуби­на мышления Чу. Разговор происходил в доме Артура Янга, созда­теля белловского вертолета, – моего соседа в Беркли, где он осно­вал Институт изучения сознания. Мы сидели вшестером за круг­лым столом – Дэниз и Джеф Чу, я с женой Жаклин, Рут и Артур Янг. Разговор зашел об определенности в науке; Янг приводил один научный факт за другим, но Чу показывал ему, что при тщательном анализе эти «факты» в действительности оказываются приблизи­тельными представлениям. Наконец раздосадованный Янг восклик­нул: «Но ведь есть же какие-то абсолютные факты! Вот сейчас здесь вокруг стола сидят шесть человек. Это абсолютно истинно». Чу мягко улыбнулся и посмотрел на Дэниз, которая была в то время беременна, и сказал: «Не знаю, Артур. Кто может с определеннос­тью сказать, где кончается один человек и начинается другой?»