Космологические коаны. Путешествие в самое сердце физической реальности

Когда большое количество дерева, железа, веревок и кусков ткани мы называем кораблем, то подразумевается, что все эти материалы смонтированы так, что они могут плыть, держаться на воде и соответствуют общепринятому понятию, закрепленному за словом «корабль». Если бы те же материалы были организованы как-то иначе, мы бы не назвали это сооружение кораблем. Но если убрать один элемент и заменить его другим, очень схожим, мы по-прежнему назовем эту конструкцию кораблем. И если замена не привела к существенным изменениям, мы скорее всего будем считать, что это тот же самый корабль. В самом деле, если один атом, или какую-то часть атомов, или даже все атомы заменить другими такими же атомами в тех же состояниях и с теми же координатами, то после замены нам придется назвать корабль тем же кораблем, поскольку одинаковые атомы в буквальном смысле идентичны и их нельзя отличить один от другого. Получается, что корабль равнозначен форме корабля.

Конечно, проект корабля — это не корабль. Когда поочередно происходят закупка строительных материалов (дерева, железа и т. д.) для постройки корабля, детальная проработка его конструкции и сам процесс строительства, то становится понятна как истинная ценность проекта и выбранных материалов, так и целесообразность сооружения из них судна согласно проекту. Самыми дорогими окажутся материалы и постройка корабля: проектная схема стоит меньше. С другой стороны, разработанная до мельчайших деталей инженерная схема самого современного квантового компьютера будет цениться невероятно дорого, возможно, так же дорого, как и работающий прототип, а кучка песка и металла, из которых он сделан, стоит ничтожно мало. И третий пример: перспективный план человека, который сам по себе очень дешев. Мужчины и женщины — совместно и (почти) всегда с удовольствием — создают его бесплатно. А требуемые для его осуществления 50-100 килограммов кислорода, углеводородов, кальция и других элементов стоят совсем дешево, особенно если приобретать их оптом. Впрочем, чтобы создать человека, требуются годы, много усилий, заботы и денег, и все это несравнимо дороже стоимости составляющих его материалов. В этом случае практически всю цену определяет «сборка». Однако если чуть отступить и подумать, становится ясно, что на самом деле «строительные материалы» не имеют никакой ценности. Например, что такое дерево? Это некий класс искусно составленных в определенном порядке полисахаридов, таких как целлюлоза и другие органические молекулы; само по себе некое количество данных молекул ценности не имеет. Молекулы, являющиеся ценными сами по себе, такие, например, как те, что входят в состав эффективных лекарств, обладают ценностью из-за своей определенной структуры. Даже ценные атомы, например, золото и платина, обладают ценностью лишь постольку, поскольку конкретно их структуру сложно собрать из протонов и нейтронов и она сравнительно редко воспроизводится естественным путем. А вот протоны и нейтроны имеются во вселенной с избытком.

И все же, что это такое — «форма», обладающая стоимостью? Ясно, что (по крайней мере частично) это — информация. Но информация какого типа? Если говорить совсем упрощенно — структурная информация типа той, что может быть использована при создании материальных объектов: построенный корабль содержит информацию, которую можно перевести в диаграммы и схемы, а затем использовать их при строительстве другого корабля. С точки зрения физики — это еще и порядок. Мы восстанавливаем его, когда делим объект на части, а затем собираем вновь: в пространстве состояний множества частиц, составляющих корабль, собранный корабль соответствует подпространству, некоторому макроскопическому состоянию, которое называется «корабль». Разновидности и существование таких макросостояний тесно связаны с далеким прошлым. Глядя на реку Лхаса, мы поняли, что современный порядок изначально формировался на космологическом уровне при образовании высокоупорядоченной, компактной, однородной ранней вселенной, в результате чего за 13,8 миллиарда лет стало возможным появление химических элементов, молекул, звезд, планет, галактик и других упорядоченных структур. Затем миллиарды лет на Земле происходило преобразование солнечного света и других «поставщиков» порядка, что в итоге привело к появлению того порядка, который мы сейчас видим в горах, реках и живых существах. Конкретные типы порядка (атомы и леса, люди и корабли), такие, каковы они есть, а не какие-то другие, — это следствие их детальной, зависящей от разных обстоятельств истории.