Знание-сила, 2004 № 08 (926)

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.

Динамика формирования головного мозга эмбриона. По Кэхиллу, также постепенно формировалось мироздание