Отрывок из книги М. Талбота «Голографическая вселенная»

 

РАДИКАЛЬНОЕ НОВОЕ ВИДЕНИЕ РЕАЛЬНОСТИ

Подобно завороженному ребенку, опуститесь на колени перед фактом – в готовности, отвергнув любые предвзятые мнения, смиренно следовать за природой, в какие бездны ни вел бы указуемый ею путь; иначе вы ничему не научитесь.

Т. Гексли

 

1
Мозг как голограмма

Нельзя сказать, что мир – это полная иллюзия и объекты в нем отсутствуют; дело в другом: если вам удастся проникнуть в глубины вселенной и посмотреть на нее как на голографическую систему, вы придете к совершенно иной реальности – той, которая поможет понять то, что до сих пор не находит объяснения в науке, а именно: паранормальные явления и синхронизмы – удивительные совпадения, имеющие внутреннюю связь.

Карл Прибрам

в интервью журналу «Psychology Today»

 

Первой загадкой, с которой в начале 1940-х годов столкнулся Прибрам на пути формулирования голографической модели, была природа памяти – в частности, ее местонахождение. Тогда господствовало мнение, что хранилище памяти – головной мозг. Например, считалось, что память о том, когда вы в последний раз видели свою бабушку или нюхали цветы в саду, запечатлена в определенных клетках мозга. Такие следы памяти получили наименование энграмы, и хотя никто не мог толком сказать, что они такое – нейроны или, возможно, молекулы особого рода, – большинство ученых было уверено, что со временем эти самые энграмы непременно обнаружат.

Для такой уверенности были свои основания. Исследования, проведенные в 1920-е годы канадским нейрохирургом Уайлдером Пенфилдом, убедительно показали, что у специфической памяти действительно имеется конкретная локализация в головном мозге. Одним из самых необычных свойств мозга оказалась его нечувствительность к боли. Местная анестезия кожи головы и костных тканей черепа позволяла оперировать мозг человека, остававшегося при полном сознании.

Пенфилд использовал этот факт при проведении ряда экспериментов. Оперируя на мозге эпилептиков, он стимулировал электрическим током те или иные его участки и к своему изумлению обнаружил, что стимулирование височных долей мозга, как правило, приводит к тому, что оперируемый начинает вспоминать прошлые события во всех мельчайших подробностях. Один человек вдруг услышал давнюю свою беседу с друзьями из Южной Африки; мальчик вспомнил свой разговор с матерью по телефону и после нескольких прикосновений электрода был в состоянии повторить слово в слово каждую реплику; женщина вдруг обнаружила, что она у себя в кухне и слышит все, что делает ее ребенок в другой комнате. Даже когда Пенфилд делал вид, что стимулирует другую область мозга, обмануть пациентов не удавалось: касание к одной и той же точке неизменно вызывало одни и те же воспоминания.

В книге «Загадка сознания», опубликованной в 1975 году, незадолго до его смерти, Пенфилд писал: «Мне стало ясно, что это не какие-то фантазии на манер сновидений. Я вызывал электрическую активацию записей прошлого опыта пациентов. Пациенты заново переживали свой опыт, словно он был заснят на кинопленке» [1].

На основании своих исследований Пенфилд заключил, что все, что мы когда-либо испытывали в жизни, записывается мозгом, будь то незнакомое лицо в толпе или паутинка, за которой мы наблюдали в детстве. Он указал, что это объясняет преобладание в его экспериментах огромного количества второстепенных бытовых деталей, зафиксированных памятью. Если наша память – полная запись даже самых незначительных ежедневных событий, вполне логично предположить, что при непроизвольном погружении в такой объем информации активизируется большое количество тривиальных данных.

Вначале молодой нейрохирург Прибрам принимал на веру Пенфилдову теорию энграм. Но затем произошло нечто, в корне изменившее его взгляды. В 1946 г. он начал работать с выдающимся нейропсихологом Карлом Лэшли из Йеркешской лаборатории высших приматов в Ориндж-Парк, штат Флорида. В распоряжении Прибрама оказался огромный опыт, накопленный Лэшли в течение тридцати лет исследований загадочного механизма памяти, и оказалось, что эксперименты Лэшли ставят под сомнение само существование энграм заодно со всеми выводами Пенфилда.

Лэшли занимался тем, что обучал крыс выполнять серию задач – например, выискивать наперегонки кратчайший путь в лабиринте. Затем он удалял различные участки мозга крыс и заново подвергал их испытанию. Его целью было локализовать и удалить тот участок мозга, в котором хранилась память о способности бежать по лабиринту. К своему удивлению он обнаружил, что вне зависимости от того, какие участки мозга были удалены, память в целом нельзя было устранить. Обычно лишь была нарушена моторика крыс, так что они едва ковыляли по лабиринту, но даже при удалении значительной части мозга их память оставалась нетронутой.

Для Прибрама это были исключительно важные открытия. Если бы память хранилась в определенных участках мозга, подобно тому как книги располагаются в определенных местах на полках, то почему хирургическое вмешательство не влияло на память? В понимании Прибрама единственным ответом могло быть то, что конкретная память не локализуется в определенных участках мозга, а каким-то образом распределена (distributed) по всему мозгу, как единое целое. Проблема состояла в том, что Прибрам не знал, какой механизм или процесс может дать удовлетворительное обоснование этой гипотезе.

Еще более обескуражен экспериментами был сам Лэшли. Позже он писал: «Когда я пытался выявить локализацию памяти, мне порой начинало казаться, что в принципе невозможно вообще никакое обучение. И однако, несмотря на отрицательные результаты эксперимента, оно происходит» [2]. В 1948 году Прибраму предложили должность в Йейльском университете, и перед тем, как туда перебраться, он помог Лэшли описать его монументальные тридцатилетние эксперименты.

 

Прорыв

В Йейльском университете Прибрам продолжал обдумывать свою гипотезу о том, что память, судя по всему, распределена в мозговой ткани, и чем больше он думал, тем более гипотеза казалась убедительной. Все пациенты, у которых мозг был частично удален по медицинским показаниям, никогда не жаловались на потерю конкретной памяти. Удаление значительной части мозга может привести к тому, что память пациента станет расплывчатой, но никто еще не терял после операции избирательную, так называемую селективную память. Например, люди, получившие травму головы в автомобильных катастрофах, всегда помнили всех членов своей семьи или прочитанный ранее роман. Даже удаление височных долей – той области мозга, которую Пенфилд подверг особенно пристальному изучению, – не приводило к каким-либо провалам в памяти пациента.

Идеи Прибрама получили дальнейшее подтверждение в экспериментах, проведенных им самим и другими исследователями на пациентах, не относящихся к эпилептикам. В результате этих экспериментов не удалось подтвердить выводы Пенфилда об избирательной стимуляции памяти. Сам Пенфилд не смог повторить свои результаты на пациентах, не страдающих эпилепсией.

Несмотря на все большую для Прибрама очевидность распределенного характера памяти, он пока еще не мог понять, как мозгу удается справляться с этой поистине магической задачей. И вот в середине 1960-х годов Прибрам прочел в журнале «Scientific American» статью, где описывались первые опыты построения голограммы. Статья поразила его как гром среди бела дня. Открытие принципа голограммы не только было революционным само по себе: оно сулило решение той головоломки, с которой Прибрам столько лет безуспешно боролся.

Чтобы понять все его волнение, познакомимся немного ближе с тем, что такое голограмма. Одно из явлений, лежащих в основе голограммы, – это интерференция, то есть паттерн^[1][5], возникающий в результате наложения двух или более волн (например, на поверхности воды). Если, например, бросить в пруд камешек, это произведет серию концентрических, расходящихся волн. Если же бросить два камешка, мы увидим соответственно два ряда волн, которые, расходясь, налагаются друг на друга. Возникающая при этом сложная конфигурация из пересекающихся вершин и впадин известна как интерференционная картина.

Такую картину может создавать любое волновое явление, включая свет и радиоволны. Особенно эффективен в данном случае лазерный луч, поскольку он является исключительно чистым, когерентным источником света. Лазерный луч создает, так сказать, совершенный камешек и совершенный пруд. Поэтому лишь с изобретением лазера открылась возможность получать искусственные голограммы.

Голограмма создается, когда одиночный луч лазера расщепляется на два отдельных луча. Первый луч отражается от фотографируемого объекта, после чего второй луч сталкивается с отраженным светом первого. При этом они создают интерференционное изображение, которое затем записывается на пленку (см. рис. 1).

 

Рис.1.Голограмма создается, когда одиночный луч лазера расщепляется на два отдельных луча. Первый луч отражается от фотографируемого объекта. Затем второй луч сталкивается с отраженным светом первого. При этом они создают интерференционную картинку, которая затем записывается на пленку.

 

Для невооруженного глаза картинка, получаемая на пленке, совершенно не похожа на фотографируемый объект. Отдаленно она напоминает концентрические круги, получаемые после броска в воду целой горсти камешков (см. рис. 2). Но как только луч другого лазера (или, в некоторых случаях, просто направленный яркий свет) попадает на пленку, возникает трехмерное изображение первоначального объекта. Трехмерность изображения таких объектов удивительно реальна. Можно обойти голографическую картинку и увидеть ее под разными углами, как будто это реальный объект. Однако при попытке потрогать голограмму рука просто пройдет через воздух и вы ничего не обнаружите (см. рис. 3).

Рис. 2. Фрагмент голографической пленки, содержащий записанное изображение. Для невооруженного глаза изображение на пленке совершенно не похоже на сфотографированный объект и состоит из неправильных кругов, дающих при наложении то, что известно как интерференционная картина. Однако при освещении пленки другим лазером возникает трехмерное изображение первоначального объекта

 

Трехмерность – не единственное замечательное свойство голограммы. Если часть голографической пленки, содержащей, например, изображение яблока, разрезать на две половинки и затем осветить лазером, каждая половинка будет содержать целое изображение яблока! Даже если каждую из половинок снова и снова делить пополам, целое яблоко по-прежнему будет появляться на каждом маленьком кусочке пленки (хотя изображения будут ухудшаться по мере уменьшения кусочков). В отличие от обычных фотографий, каждая небольшая частичка голографической пленки содержит всю информацию целого (см. рис. 4)^[2][6].

Рис. 3. Трехмерность изображения записанных на голограмме объектов удивительно реальна. Можно обойти голографическую картинку и увидеть ее под разными углами, как будто это реальный объект. Однако при попытке потрогать голограмму рука просто пройдет через воздух, и вы ничего не обнаружите. [«Celeste Undressed». Голографическая стереограмма, полученная Петером Клодиусом (1978). Фотография Брэда Кантоса из коллекции Музея Голографии. Приводится с разрешения авторов]

 

Именно это обнаружившееся в голограмме свойство и взволновало Прибрама: он понял, что память как одна из центральных функций мозга имеет распределенный, а не локализованный характер. Если каждый кусочек голографической пленки может содержать информацию, по которой создается целое изображение, то совершенно аналогично каждая часть мозга может содержать информацию, восстанавливающую память как целое.

Рис. 4 В отличие от обычных фотографий, каждая небольшая частичка голографической пленки содержит всю информацию целого.

 

Зрение также голографично

Память – не единственная функция мозга, в основе которой лежит голографический принцип. Еще одно открытие Лэшли заключалось в том, что зрительные центры мозга обнаруживают удивительную сопротивляемость хирургическому вмешательству. Даже после удаления у крыс 90 % зрительного отдела коры головного мозга (часть мозга, которая принимает и обрабатывает видимое глазом) они были в состоянии выполнять задачи, требующие сложных зрительных операций. Аналогичные исследования, проведенные Прибрамом, показали, что 98 % оптических нервов у кошек могут быть удалены без серьезного нарушения их способности выполнять сложные зрительные задачи [3]. Это можно сравнить с ситуацией, когда зрители в кинотеатре смотрят кинофильм на экране, 90 % площади которого удалено. Таким образом, проведенные Прибрамом эксперименты еще раз подвергли сомнению общепринятую концепцию зрительного восприятия, основанную на взаимно-однозначном соответствии между видимым образом и тем, как он представлен в мозгу. Другими словами, считалось, что, когда мы смотрим на квадрат, электрическая активность зрительной области коры головного мозга также принимает форму квадрата (см. рис. 5).

Хотя, казалось, открытие Лэшли нанесло смертельный удар общепринятой теории восприятия, Прибрам не был удовлетворен. Работая в Йейльском университете, он поставил ряд экспериментов по выяснению этого вопроса и в течение семи лет тщательно измерял электрическую активность мозга у обезьян во время выполнения ими различных зрительных задач. Он не только не обнаружил взаимного соответствия между предметом и его изображением в мозгу, но даже не выявил никакой системы в активизации электродов. О своих наблюдениях он писал: «Полученные экспериментальные результаты не согласуются с положением, согласно которому предмет проецируется на поверхность коры головного мозга подобно фотографии» [4].

Рис. 5. Исследователи, занимающиеся теорией зрения, ранее считали, что существует взаимно-однозначное соответствие между видимым образом и тем, как он представлен в мозгу Прибрам обнаружил, что это не так

 

Нечувствительность, которую, как оказалось, проявляет зрительная область мозга к хирургическому вмешательству, означала, что зрение, как и память, имеет распределенный характер. Ознакомившись с теорией голографии, Прибрам начал рассматривать ее как возможное объяснение работы мозга. Природа голограммы как «целого, заключенного в части» вполне могла объяснить, почему удаление большой части коры головного мозга не нарушает способность мозга выполнять зрительные задачи. Если мозг обрабатывает изображения с помощью некоторой внутренней голограммы, даже небольшая часть этой голограммы могла бы восстановить увиденную ранее целую картину. Эта теория также объясняла отсутствие взаимного соответствия между внешним миром и электрической активностью мозга. Действительно, если мозг использует голографический принцип для обработки зрительной информации, взаимное соответствие между изображением и электрической активностью должно быть не больше, чем соответствие между отвлеченной интерференционной картиной на фрагменте голографической пленки и самим закодированным на пленке изображением.

Однако оставалось непонятным, какие волновые явления в мозгу способны создавать такие внутренние голограммы. Как только Прибрам сформулировал для себя этот вопрос, он тотчас же начал искать возможный ответ. К тому времени было известно, что в электрическом взаимодействии между нервными клетками мозга, или нейронами, с необходимостью принимает участие прочая мозговая ткань. Нейроны имеют древовидные разветвления, и когда электрический сигнал достигает конца одного такого разветвления, он распространяется далее в виде волн, точно таких, какие мы наблюдаем на поверхности воды. Поскольку нейроны тесно прилегают друг к другу, расходящиеся электрические волны постоянно налагаются друг на друга. Когда Прибрам увидел это своим мысленным взором, ему стало ясно, что волны могут создавать бесконечный калейдоскопичный ряд интерференционных картин, в которых и коренится адаптированность мозга к принципу голографии. «Голографический принцип неизменно фигурирует в волновой природе взаимодействия нервных клеток мозга, – пишет Прибрам. – Мы просто не могли себе этого представить» [5].

 

Топографическая модель мозга – ключ ко многим загадкам

Прибрам опубликовал свою первую статью о предполагаемой голографической природе мозга в 1966 году и в течение последующих нескольких лет продолжал развивать и уточнять свою теорию. По мере того как с ней знакомились другие исследователи, становилось все более ясно, что распределенный характер памяти и зрения – не единственная нейрофизиологическая загадка, которую можно разгадать с помощью голографической модели.

Колоссальная вместимость памяти

Среди прочего голография дает объяснение тому, каким образом мозг умудряется хранить столько информации в столь небольшом пространстве. Гениальный физик и математик, уроженец Венгрии, Джон фон Нейман однажды рассчитал, что в среднем в течение человеческой жизни мозг накапливает порядка 2,8∙10²⁰ бит информации (280 000 000 000 000 000 000). Такое невообразимое количество информации никак не согласуется с традиционной картиной механизма хранения памяти.

В этом смысле показательно, что именно голограммы обладают фантастической способностью к хранению информации. Изменяя угол, под которым два лазера облучают кусочек фотопленки, оказывается возможным записать множество изображений на одной и той же поверхности. Любое записанное таким образом изображение может быть восстановлено простым освещением пленки лазером, направленным под тем же углом, под которым находились первоначально два луча. Используя этот метод, исследователи рассчитали, что на одном квадратном сантиметре пленки можно разместить столько же информации, сколько содержится в десяти Библиях! [6]

Способность забывать и вспоминать

Фрагменты голографической пленки, содержащие множественные изображения, наподобие тех, которые были описаны выше, дают также ключ к пониманию нашей способности забывать и вспоминать. Если такой кусочек пленки перемещать под лучом лазера, на нем в непрерывной последовательности будут появляться и исчезать записанные образы. Предполагается, что наша способность вспоминать есть не что иное, как освещение лазерным лучом фрагмента пленки для активизации определенного образа. То есть когда мы не можем вспомнить некий образ, это означает, что, посылая, так сказать, луч на пленку, мы не можем найти правильный угол, под которым этот образ вызывается в памяти.

Ассоциативная память

Марсель Пруст в романе «В сторону Свана» описывает, как всего один глоток чая и кусочек пирожного вдруг погрузили рассказчика в целую анфиладу воспоминаний. Сначала он сбит с толку, но затем, после некоторого усилия, начинает постепенно вспоминать картины прошлого, начиная с той, где его, маленького мальчика, угощали чаем с таким же пирожным. Все мы сталкивались с подобным опытом – вкус определенной пищи или вид давно забытых предметов вдруг пробуждают в нас образы из далекого прошлого.

Из голографической модели следует дальнейшая аналогия с ассоциативной памятью. Это можно проиллюстрировать еще одним способом голографической записи. Сначала свет одного лазерного луча отражается одновременно от двух объектов, скажем, от кресла и курительной трубки. Затем происходит наложение отраженных световых потоков от двух объектов, и результирующая интерференционная картина записывается на пленку. Если теперь осветить кресло лазерным лучом и пропустить отраженный свет через пленку, на ней появится трехмерное изображение трубки. И наоборот, если то же самое проделать с трубкой, появляется голограмма кресла. Поэтому, если наш мозг действует голографически, подобный процесс может прояснить, почему некоторые объекты вызывают у нас специфические воспоминания.

Способность моментально узнавать знакомые предметы

На первый взгляд наша способность узнавать знакомые предметы не кажется такой уж необычной, однако исследователи мозга давно считают ее весьма сложной. Например, моментальное узнавание знакомого лица в толпе из нескольких сотен основано не на каких-либо индивидуальных талантах, а на чрезвычайно быстрой и надежной обработке информации мозгом.

В опубликованной в 1970 году статье в британском научном журнале «Nature» физик Петер Ван Хеерден предположил, что в основе этой способности лежит особый тип голографии, известный как голографическое распознавание образов[3][7]. В голографии распознавания образ предмета записывается обычным способом, за исключением того, что луч лазера отражается от специального устройства, известного как фокусирующее зеркало, прежде чем попадет на неэкспонированную пленку. Если второй предмет, подобный, но не идентичный первому, осветить лазерным лучом и отраженный от зеркала луч направить на пленку, на пленке появится яркое световое пятно. Чем ярче и четче световое пятно, тем ближе подобие между первым и вторым предметом. Если два объекта совершенно не похожи друг на друга, световое пятно не появится. Разместив светочувствительный элемент за голографической пленкой, мы получим систему распознавания образов [7].

Метод, аналогичный вышеописанному и известный как интерференционная голография, может объяснить механизм распознавания знакомых и незнакомых черт, например, лица человека, которого мы не видели много лет. Этот метод заключается в том, что объект рассматривается через голографическую пленку, содержащую его образ. При этом любая черта объекта, изменившаяся по сравнению с первоначально записанным изображением, будет по-иному отражать свет. Для человека, смотрящего через пленку, сразу становится ясным, что изменилось и что сохранилось в объекте. Этот метод настолько точный, что позволяет регистрировать изменения, происходящие при нажатии пальцем на гранитную плиту, нашел впоследствии практическое применение в области материаловедения [8].

Фотографическая память

В 1972 году сотрудники Гарвардского университета Дэниел Поллен и Майкл Трактенберг, специализирующиеся на исследованиях зрительного восприятия, выдвинули гипотезу, согласно которой голографическая теория мозга может объяснить существование у некоторых людей фотографической памяти (известной также как «эйдетическая»). Ее обладателю обычно требуется всего несколько мгновений для сканирования сцены, которую он желает запомнить. Если он хочет воссоздать запечатленную в памяти ситуацию, он «проецирует» ее ментальное изображение на экран перед открытыми или закрытыми глазами – экран реальный или воображаемый. Изучая некую Элизабет, профессора истории искусств Гарвардского университета, обладающую этими уникальными способностями, Поллен и Трактенберг обнаружили, что при чтении ментально проецируемого образа страницы из гетевского «Фауста» ее глаза двигались так, будто она читала настоящую страницу.

Заметив, что при уменьшении фрагмента голографической пленки записанный на нем образ не становится более расплывчатым, Поллен и Трактенберг предположили, что некоторые люди имеют особо рельефную память благодаря доступу к очень большим областям их голографической памяти. С другой стороны, большинство из нас, по-видимому, обладает гораздо менее рельефной памятью из-за ограниченного доступа к участкам голографической памяти [9].

Передача навыков

Прибрам уверен в том, что голографическая модель также проливает свет на нашу способность передавать навыки от одной части тела к другой. Отложите на минуту книгу, которую вы сейчас читаете, и попробуйте выписать свое имя в воздухе с помощью левого локтя. Вы, наверное, обнаружите, что это довольно просто сделать, хотя, скорее всего, вы этим никогда раньше не занимались. Для классической науки такая способность загадочна, так как считается, что различные области мозга (например, та часть, которая управляет движениями локтя) «жестко программируемы», то есть способны выполнять задачи только после того, как повторное обучение вызовет соответствующие соединения нервных клеток мозга. Прибрам замечает, что эту проблему можно разрешить, если допустить, что мозг преобразовывает все содержимое памяти, включая такие навыки, как письмо, в язык интерференционных волновых форм. Такой мозг был бы гораздо более оперативным и мог бы переносить записанную информацию из одного места в другое подобно тому, как из одной тональности в другую транспонирует мелодию умелый пианист.

Тот же механизм мог бы объяснить, каким образом мы узнаем знакомое лицо, независимо от того, под каким углом мы видим его. То есть как только мозг запомнил лицо (или любой другой объект) и преобразовал его в язык волновых форм, он может буквально перевернуть эту внутреннюю голограмму для того, чтобы изучить ее под желаемым углом.

Фантомные боли, или как мы контролируем внешний мир

Большинству из нас ясно, что чувство любви, голода, ярости и т. п. – это внутренняя реальность, в то время как звуки, солнечный свет, запах свежевыпеченного хлеба и т. п. – это реальность внешняя. И все же нет полной ясности в том, как мозгу удается проводить различие между внутренним и внешним. Например, Прибрам отмечает, что когда мы смотрим на человека, его образ в действительности находится на поверхности сетчатки нашего глаза. Однако мы не воспринимаем человека как образ на сетчатке. Мы воспринимаем его как некий «внешний» образ. Сходным образом, когда, скажем, ушиблен палец, мы испытываем в нем боль. Но боль на самом деле не в пальце. Фактически она представляет собою некий нейрофизиологический процесс, протекающий где-то в нашем мозгу. Каким образом наш мозг умудряется обрабатывать все множество нейрофизиологических процессов, проявляющихся в виде опыта и протекающих внутри мозга, создавая при этом впечатление, что часть из них – внутренние, а часть – внешние объекты, выходящие за пределы нашего «серого вещества»?

Способность создавать иллюзию того, что вещи находятся там, где их нет, и есть главное свойство голограммы. Голограмма имеет видимую пространственную протяженность, но если провести рукой сквозь нее, вы ничего не обнаружите. Несмотря на свидетельство ваших органов чувств, никакой прибор не обнаружит присутствия энергетической аномалии или материи на месте голограммы. Это происходит потому, что голограмма – это виртуальный образ – образ, возникающий там, где его нет, и обладающий не большей глубиной, чем ваше «трехмерное» отражение в зеркале. Подобно тому как образ в зеркале расположен на плоскости амальгамы, фактическое нахождение голограммы всегда будет на фотоэмульсии, расположенной на поверхности записывающей пленки.

Доказательство того, что мозг способен создавать иллюзию протекания внутренних процессов вне тела, в дальнейшем было получено Георгом фон Бекеши, нобелевским лауреатом в области физиологии. В ряде экспериментов, проведенных в конце 60-х годов со слепыми перципиентами, Бекеши располагал вибраторы у них на коленях, затем изменял уровень вибраций. С помощью такого метода ему удалось сделать так, что источник вибраций «перепрыгивал» с одного колена на другое. Более того, он обнаружил, что может вызвать у своих подопытных ощущение вибрации в пространстве между коленями. Другими словами, он показал, что люди способны ощущать предметы в пространстве, не имея для этого сенсорных рецепторов [10]. По мнению Прибрама, работа Бекеши согласуется с голографической моделью и проливает дополнительный свет на то, как интерферирующие волновые фронты – или, в случае Бекеши, интерферирующие источники механической вибрации – помогают мозгу локализовать свое восприятие вне физических границ тела. Он полагает, что этот процесс может также объяснить фантомные боли, то есть ощущение присутствия ампутированной руки или ноги у некоторых людей. Эти люди часто отмечают странные, вполне реалистические боли, покалывания и зуд на месте ампутированных конечностей, что может быть объяснено голографической памятью конечности, записанной в интерференционной картине мозга.

Экспериментальная проверка топографического мозга

Параллели между работой мозга и голограммами захватили Прибрама, но он понимал, что его теория ничего не значит без солидной экспериментальной проверки. Одним из исследователей, проведших такую проверку, был биолог Пол Питш из Индианского университета. Интересно, что Питш сначала был ярым противником теории Прибрама. В частности, он очень скептически относился к заявлению Прибрама о том, что память не локализована в мозгу.

Чтобы доказать ошибочность воззрений Прибрама, Питш придумал ряд экспериментов, причем в качестве подопытных он выбрал саламандр. В ранних экспериментах он обнаружил, что удаление мозга не убивает саламандру, а только приводит ее в состояние ступора. Как только мозг возвращается к ней, ее поведение полностью восстанавливается.

Питш рассуждал так: если поведение саламандры в процессе питания не обусловлено локализацией соответствующих функций в мозге, то неважно, каким образом мозг располагается у нее в голове. Если же все зависит именно от их локализации, то теория Прибрама опровергнута. Для этого он поменял местами левое и правое полушария мозга саламандры, но к своему разочарованию обнаружил, что саламандра быстро освоила нормальное кормление.

Он взял другую саламандру и поменял местами верхнюю и нижнюю части мозга. Однако вскоре она также стала есть нормально. Обескураженный этим результатом, экспериментатор решился на более радикальные операции. В серии, состоящей из 100 операций, он разрезал мозг на кусочки, переставляя их, и даже удалил жизненно важные участки мозга, но во всех случаях оставшейся ткани мозга хватало для того, чтобы поведение саламандры возвращалось к исходному, нормальному состоянию [11].

Эти и другие результаты превратили Питша в приверженца теории Прибрама и настолько привлекли внимание к его исследованиям Перестановки мозга» («Shufflebrain»).

Математический язык голограммы, что о них рассказало телевидение в популярной программе «60 минут». Он детально описывает эти эксперименты в своей провидческой книге «

Хотя теории, предсказавшие появление голограммы, в 1977 г. впервые сформулировал Денис Габор (впоследствии Нобелевский лауреат), в конце 1960-х и начале 1970-х годов теория Прибрама получила еще более убедительное экспериментальное подтверждение. Когда Габор впервые пришел к идее голографии, он не думал о лазерах. Его целью было улучшить электронный микроскоп, на то время довольно простое и несовершенное устройство. Он использовал исключительно математический подход, основанный на исчислении, изобретенном в XVIII веке французским математиком Жаном Фурье.

Грубо говоря, Фурье разработал математический метод перевода паттерна любой сложности на язык простых волн. Он также показал, как эти волновые формы могут быть преобразованы в первоначальный паттерн. Другими словами, подобно тому, как телевизионная камера переводит визуальный образ в электромагнитные частоты[4][8], а телевизор восстанавливает по ним первоначальный образ, математический аппарат, разработанный Фурье, преобразует паттерны. Уравнения, используемые для перевода образов в волновую форму и обратно, известны как преобразования Фурье. Именно они позволили Габору перевести изображение объекта в интерференционное «пятно» на голографической пленке, а также изобрести способ обратного преобразования интерференционных паттернов в первоначальное изображение.

Действительно, особое свойство каждой части голограммы отражать целое обусловлено частностями математического преобразования картины, или паттерна, на язык волновых форм.

На протяжении 1960-х и в начале 1970-х годов различные исследователи заявляли о том, что визуальная система работает как своего рода анализатор частот. Поскольку частота является величиной, измеряющей число колебаний волны в секунду, результаты экспериментов свидетельствовали: мозг может функционировать как голограмма.

Однако только в 1979 году нейрофизиологи из Беркли – Рассел и Карен Девалуа – сделали решающее открытие. Исследования, проведенные в 1960-х годах, показали, что каждая клетка коры головного мозга, непосредственно связанная со зрением, настроена на определенный паттерн: некоторые клетки активизируются, когда глаз видит горизонтальную линию, другие – когда глаз воспринимает вертикальную линию и т. п. В итоге многие исследователи заключили, что мозг принимает сигналы от высокоспециализированных клеток, называемых детекторами свойств, и каким-то образом соединяет их для получения визуальной картины мира.

Несмотря на широкую популярность такой точки зрения, Девалуа почувствовали, что это лишь часть правды. Для проверки своего предположения они применили преобразования Фурье для представления черно-белых клеток в простые волновые формы. Затем они провели эксперименты для выяснения того, как клетки мозга в зрительной части коры головного мозга реагируют на эти новые волновые формы. Они обнаружили, что клетки мозга реагировали не на первоначальные образы, а на то, какой вид им придавали преобразования Фурье. Из этого следовал только один вывод: мозг использовал математический метод Фурье – тот же метод, что используется в голографии, а именно, преобразование видимых образов в волновые формы [12].

Открытие Девалуа было впоследствии подтверждено во многих лабораториях мира, и хотя из него не следовало неопровержимых доказательств голографичности мозга, все же оно предоставило достаточно доказательств справедливости теории Прибрама.

Воодушевленный идеей о том, что зрительная часть коры головного мозга реагировала не на паттерны, а на частоты различных волновых форм, Прибрам занялся переоценкой роли, которую частота играла и для других органов чувств.

Вскоре он понял, что важность этой роли была недооценена учеными двадцатого века. За сто лет до открытия Девалуа немецкий физиолог и физик Герман фон Гельмгольц показал, что ухо является анализатором частот. Более поздние исследования обнаружили, что наш орган обоняния также, по-видимому, основывается на так называемых осмических[5][9] частотах.

Работы Бекеши наглядно продемонстрировали то, что наша кожа чувствительна к вибрационным частотам; более того, он даже представил некоторые данные, свидетельствующие об использовании частотного анализа органом вкуса. Интересно, что Бекеши пришел к тем же математическим преобразованиям Фурье и уравнениям, позволившим ему предсказать реакцию подопытных на различные вибрационные частоты.

Танец как волновая форма

Но, наверное, самой поразительной находкой Прибрама были работы русского ученого Николая Бернштейна, из которых следовало, что даже наши физические движения могут быть закодированы в мозгу в виде волновых форм Фурье. В 1930-х годах Бернштейн облачил участников затеянного им эксперимента в черные костюмы и нарисовал белые точки на их локтях, коленях и других суставах. Затем он расположил участников на черном фоне и произвел киносъемку различных движений, как-то: танцы, ходьбу, прыжки, удары молотом и печатание на машинке. Когда он проявил пленку, на экране появились только белые точки, двигающиеся вверх и вниз по достаточно сложным траекториям (см. рис. 6).

Чтобы зафиксировать и обработать различные линии, вычерчиваемые точками, Бернштейн применил метод Фурье, преобразовав их в волновые формы. К своему удивлению он обнаружил, что волновые формы содержат скрытые паттерны, позволяющие предсказать следующее движение с точностью до нескольких миллиметров.

Рис. 6. Русский исследователь Николай Бернштейн нарисовал белые точки на танцорах и снял их танец на черном фоне. Когда он преобразовал их движения в язык волновых форм, он обнаружил, что их можно анализировать методом Фурье – тем же методом, который использовал Габор для изобретения голограммы.

 

Когда Прибрам ознакомился с работой Бернштейна, он сразу оценил ее значимость. Возможно, причина того, что при анализе движений танцоров возникали скрытые паттерны, объясняется тем, что так же работал и мозг. Это было прекрасным подтверждением теории Прибрама. Действительно, если мозг анализирует движения, разбивая их на частотные составляющие, то становится ясным, почему скорость обучения различным задачам различна. Например, мы учимся ездить на велосипеде не путем запоминания каждой детали этого процесса. Напротив, мы схватываем движение целиком, в его динамике. Трудно объяснить эту динамическую полноту, присутствующую во многих задачах нашего физического существования, если допустить, что наш мозг запоминает информацию по крохам. Нам гораздо легче понять скорость обучения в том случае, если мозг использует анализ Фурье при выполнении задач и воспринимает их целиком.

Реакция научного сообщества

Несмотря на полученные результаты, подтверждавшие голографическую модель Прибрама, она по-прежнему оставалась спорной. Дело в том, что существует множество теорий относительно того, как работает мозг, и все они, в той или иной степени, находят подтверждения. Некоторые исследователи считают, что распределенный характер памяти можно объяснить приходящими и отходящими потоками различных химических соединений мозга. Другие придерживаются мнения, что память и обучение обусловлены электрическими флуктуациями между большими группами нейронов. Каждая научная школа имеет своих ярых сторонников, и, вероятно, здесь уместно будет напомнить, что для большинства ученых аргументы Прибрама по сей день остаются неубедительными. Например, нейрофизиолог Фрэнк Вуд из медицинского института Баумана Грея (Уинстон-Сейлем, Северная Каролина) полагает, что «имеется весьма мало экспериментальных фактов, для толкования которых никак не обойтись без голографической теории» [13]. Чтобы не оставаться голословным, Прибрам предлагает в качестве контраргумента книгу, содержащую около 500 ссылок, которые подтверждают его теорию.

Прибрам не одинок в своих построениях и аргументах. Д-р Ларри Досси, бывший директор городской больницы в Далласе, признает, что теория Прибрама противоречит многим устоявшимся воззрениям относительно работы мозга, но отмечает при этом, что «многие специалисты в области физиологии мозга заинтригованы этой идеей, поскольку существующие на сегодня теории деятельности мозга могут служить лишь очень условным объяснением его поразительных функциональных возможностей» [14].

Мнение Досси разделяет невролог Ричард Рестак, автор телесериала Пи-Би-Эс[6][10] «Мозг». Он отмечает, что, несмотря на исчерпывающие доказательства того, что способности человека распределены холистически по всему мозгу, большинство исследователей продолжают придерживаться концепции локального характера функций мозга, распределенных подобно городам на географической карте. Рестак считает, что такие взгляды являются не только «сверхупрощенными», но и действуют по сути как «смирительная рубашка для других концепций, признающих более сложный характер мозга» [15].

Он полагает, что «голограмма не только возможное, но и наилучшее в настоящий момент объяснение работы мозга» [16].

Прибрам встречает Бома

К 1970 году у Прибрама было накоплено достаточно доказательств, подтверждающих правоту его теории. Кроме того, он стал проверять свои идеи в лаборатории и обнаружил, что одиночные нейроны области мозга, отвечающей за моторику, реагируют селективно на частоты – открытие, которое в дальнейшем еще более подкрепит его выводы. Но прежде всего следовало ответить на вопрос: если картина реальности в мозгу совсем не картина, а голограмма, то голограмма чего?

Представьте себе, что вы делаете снимок группы людей, сидящих за столом, а затем, проявив снимок, обнаруживаете, что вместо людей на нем только расплывчатые интерференционные картинки, расположенные вокруг стола. В обоих случаях уместно спросить: где же настоящая реальность – кажущийся объективный мир, воспринятый наблюдателем/фотографом, или пятно интерференционных картинок, записанное камерой/мозгом?

Прибрам понимал, что если его голографическую модель мозга довести до логического конца, откроется вероятность того, что объективный мир – мир кофейных чашек, горных пейзажей, деревьев и настольных ламп – вовсе не существует, или, по крайней мере, не существует в том виде, в котором мы его наблюдаем. Стало быть, древние мистики были правы, утверждая, что реальность – это «майя», иллюзия, а внешний мир на самом деле – бесконечная звучащая симфония волновых форм, «частотная область», трансформированная в мир и познанная нами только после прохождения через наши чувства?

Сознавая, что решение, которое он ищет, может находиться вне поля его деятельности, он обратился к сыну-физику за советом. Сын порекомендовал посмотреть работу физика по имени Дэвид Бом. Ознакомившись с этой работой, Прибрам был поражен. Он не только нашел ответ на мучивший его вопрос, но и понял, что, согласно Бому, вся вселенная представляет собой одну большую голограмму!

 

2
Космос как голограмма

Нельзя не оценить героическую решимость Бома в его усилиях разорвать путы научных догм. Он оказался в совершенном одиночестве со своей новой идеей, которую между тем характеризует как внутренняя согласованность, так и логическая мощь, что и оборачивается ее способностью в совершенно неожиданном контексте представить и истолковать широчайший круг физических явлений.

... Его теория оказалась настолько притягательной, что многие почувствовали: вселенная не может быть иной, нежели ее описал Бом.

Джон Бриггс и Дэвид Пит
«Зеркальная вселенная»

 

Путь, приведший Бома к уверенности в том, что вселенная структурирована наподобие голограммы, начинался у самого истока представлений о материи, с мира элементарных частиц. Его интерес к науке и природе вещей проявился довольно рано. Будучи еще юношей, он изобрел чайник, не проливающий мимо ни капли воды, после чего его отец, преуспевающий бизнесмен, уговорил его попытаться заработать на этой идее. Но после того, как Бом узнал, что первым делом надо произвести анализ рынка путем опроса горожан, его интерес к бизнесу сильно померк [1].

Напротив, его интерес к науке продолжал возрастать, а его неординарная пытливость приводила к новым, неизвестным ранее высотам. Более всего его увлекла квантовая физика, когда в 30-е годы он посещал государственный колледж штата Пенсильвания. Очарование этой области физики легко понять. Странные новые континенты, обнаруженные физиками в глубинах атома, содержали намного больше чудес, чем открытия Кортеса или Марко Поло вместе взятые. Этот новый мир был интригующим, прежде всего потому, что все в нем противоречило здравому смыслу. Он больше напоминал волшебную страну, нежели продолжение естественного мира, обитель Алисы в Стране Чудес, в которой появление таинственных сил было нормой, а вся логика была поставлена с ног на голову.

Одно из поразительных открытий, к которому пришли физики-атомщики, заключалось в том, что если разбивать материю на все более мелкие части, то можно в конце концов достичь предела, за которым эти части – электроны, протоны и т. д. – не обладают более признаками объекта. Например, большинство из нас представляет себе электрон в виде вращающейся маленькой сферы или мячика, но нет ничего более далекого от истины. Хотя электрон иногда может вести себя как сосредоточенная небольшая частица, физики обнаружили, что он в буквальном смысле не обладает протяженностью. Большинству из нас это трудно себе представить, поскольку все на нашем уровне существования имеет протяженность. И тем не менее, если вы попытаетесь измерить ширину электрона, вы столкнетесь с неразрешимой задачей. Просто электрон не является объектом, в том смысле, который мы ему приписываем.

Еще одно важное открытие, сделанное физиками, состоит в том, что электрон может проявлять себя и как частица, и как волна. Если выстрелить электроном в экран выключенного телевизора, можно увидеть маленькую световую точку на экране. Появившийся на фосфоресцирующем слое след, оставляемый электроном, ясно свидетельствует о сходной с частицей природе электрона. Но это не единственная форма, которую может принимать электрон; он также может растворяться в энергетическое пятно и вести себя словно распределенная в пространстве волна. Он может делать то, чего не делает частица. Если им выстрелить в экран с двумя микроскопическими отверстиями, он пройдет сквозь оба отверстия одновременно. Когда волнообразные электроны соударяются, они образуют интерференционные картины. Электрон, как сказочный оборотень, может проявляться и как частица, и как волна.

Такое изменчивое поведение присуще всем элементарным частицам. Оно также характерно для всех явлений, ранее считавшихся чисто волновыми. Свет, гамма-лучи, радиоволны, рентгеновские лучи – все они могут превращаться из волны в частицу и обратно. Сегодня физики рассматривают такие внутриатомные явления не в рамках отдельных категорий волн или частиц, а как единую категорию, обладающую сразу двумя свойствами.

Такие внутриатомные явления были названы квантами[7][11], то есть мельчайшими частицами, из которых, по мнению физиков, сотворена Вселенная.

Вероятно, самое удивительное свойство этих частиц заключается в том, что кванты проявляются как частицы, только когда мы смотрим на них. Например, когда электрон не наблюдаем, он всегда проявляет себя как волна, что подтверждается экспериментами. Физики смогли прийти к такому выводу благодаря хитроумным опытам, придуманным для обнаружения электрона без его наблюдения. (Здесь следует отметить, что это лишь одно из возможных следствий такого рода экспериментов, а не общее мнение всех физиков, как будет ясно из дальнейшего. Сам Бом дает результатам этих экспериментов другое объяснение.)

Еще раз отметим: такое поведение материи представляется более загадочным, нежели то, к которому мы привыкли в окружающем нас мире. Представьте, что у вас в руке шар, который становится шаром для боулинга только при том условии, что вы на него смотрите. Если посыпать тальком дорожку и запустить такой «квантованный» шар по направлению к кеглям, то он оставлял бы прямой след только в тех местах, когда вы на него смотрели. Но когда вы моргали, то есть не смотрели на шар, он переставал бы чертить прямую линию и оставлял бы широкий волнистый след, наподобие зигзагообразного следа, который оставляет змея на песке пустыни (см. рис. 7).

Рис. 7. В современной физике найдено убедительное доказательство того, что электроны и другие «кванты» проявляют себя как частицы только при условии, что мы наблюдаем за ними. В другое время они ведут себя как волны. Эта ситуация такая же странная, как если бы шар в кегельбане катился по линии, когда на него смотрят, и оставлял волновой след в тот миг, когда наблюдатель моргнул.

 

С такой же ситуацией столкнулись физики-атомщики, когда впервые наблюдали процесс собирания квантов в частицы.

Физик Ник Герберт, поддерживающий эту теорию, говорит, что иногда ему кажется, что за его спиной мир «всегда загадочен и неясен, и представляет собой беспрерывно текущий квантовый суп». Но когда он оборачивается и пытается увидеть этот «суп», его взор «замораживает» содержимое «супа», и видится лишь привычная картина. Герберт считает, что мы немного похожи на легендарного Мидаса, который никогда не испытал мягкость шелка в ответ на прикосновение человеческой руки, поскольку все, к чему он прикасался, тотчас превращалось в золото.

«Человеческому постижению недоступна истинная природа "квантовой реальности", – говорит Герберт, – поскольку все, к чему бы мы ни прикоснулись, превращается в материю» [2].

 

Бом и взаимосвязь явлений микромира

Один из аспектов квантовой реальности, вызвавший особый интерес Бома, заключался в странной взаимосвязи, существующей между, казалось бы, несвязанными событиями на внутриатомном уровне. Удивительным было также безразличие большинства физиков к этому явлению; вследствие такого безразличия один из самых известных примеров взаимосвязи оставался скрытым в течение ряда лет, пока его не обнаружили.

Предположение о такой связи было сделано одним из отцов-основателей квантовой физики Нильсом Бором. Бор указал на то, что если элементарные частицы существуют только в присутствии наблюдателя, тогда бессмысленно говорить о существовании, свойствах и характеристиках частиц до их наблюдения. Это вызвало ропот у многих физиков, поскольку наука в значительной степени основывалась на свойствах явлений «объективного мира». Но если теперь оказалось, что свойства материи зависят от самого акта наблюдения, то что ожидало впереди всю науку? Эйнштейн был встревожен утверждениями Бора, поскольку играл большую роль в создании основ квантовой механики. Особенно он возражал против той гипотезы Бора, согласно которой свойства частиц отсутствуют, пока они не наблюдаемы, так как в сочетании с другими открытиями квантовой физики это означало бы, что элементарные частицы взаимосвязаны самым невероятным образом. Суть этих открытий заключалась в том, что некоторые внутриатомные процессы приводят к созданию пар частиц, имеющих идентичные или очень близкие свойства. Представьте себе весьма нестабильный атом, который физики называют позитроний. Атом позитрония состоит из электрона и позитрона (позитрон – это электрон с положительным зарядом). Поскольку позитрон является античастицей электрона, эти две частицы в конце концов аннигилируют и распадаются на два кванта света, или «фотона», бегущих в противоположных направлениях (способность одного типа частиц превращаться в другой тип – еще одно любопытное свойство квантового микромира). Согласно квантовой физике, вне зависимости от того, как далеко разбегутся фотоны, при измерении они дают одинаковые углы поляризации, то есть пространственной ориентации волновой формы фотона, исходящей из точки.

В 1935 году Эйнштейн со своими коллегами, Борисом Подольским и Натаном Розеном, опубликовал ставшую впоследствии знаменитой статью под названием «Может ли квантово-механическое описание физической реальности считаться законченным?». В ней авторы объясняли, почему существование таких пар частиц могло служить доказательством ошибки Бора. Они говорили, что две такие частицы, скажем, два фотона, излучаемые с распадом позитрона, могли бы распространяться на значительные расстояния^[8][12]. Затем частицы перехватываются, а их углы поляризации измеряются. Если углы поляризации измеряются в один и тот же момент и оказываются идентичными, как подсказывает квантовая физика, и если Бор прав и такие свойства, как поляризация, не существуют, пока не наблюдаются и не измеряются, то это означает, что каким-то образом два фотона мгновенно устанавливают один и тот же угол поляризации. Проблема состоит в том, что, согласно специальной теории относительности Эйнштейна, ничто не может двигаться быстрее скорости света, тем более двигаться мгновенно, поскольку это приведет к разрушению барьера времени и откроет дверь различного рода неприемлемым парадоксам. Эйнштейн и его коллеги были уверены, что ни одно из «разумных определений реальности» не может допустить такую связь, превышающую скорость света, и потому Бор ошибался [3]. Их аргументирование известно сейчас как парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена, или EPR-парадокс.

После выхода статьи Эйнштейна Бор остался невозмутим. Вместо того чтобы допустить скорость связи фотонов, превышающую скорость света, он предложил другое объяснение. Если элементарные частицы не существуют, пока не наблюдаются, тогда никто не может представлять их в виде независимо существующих «объектов». То есть Эйнштейн основывал свое возражение на ошибочном предположении о независимом существовании пары частиц. На самом деле они были частью неделимой системы, и было бы немыслимо думать о них по-другому.

Со временем большинство физиков приняло сторону Бора и согласилось, что его подход верен. Триумфу Бора способствовали также успешные предсказания его теории относительно поведения частиц, и физики сразу приняли его версию. В то время, когда Эйнштейн и его коллеги выдвинули свой пример о паре частиц, по техническим и другим причинам постановка такого эксперимента была затруднена. Этот эксперимент так и остался в воображении. Хотя Бор привел свой аргумент для того, чтобы противостоять атаке Эйнштейна на квантовую механику, как мы позже увидим, взгляды Бора на неделимость внутриатомных систем имели большое значение для постижения природы реальности. Ирония заключается в том, что провидческие теории Бора были в большой степени проигнорированы, и сулящая революционное открытие идея взаимосвязи субъекта и объекта была отложена в долгий ящик.

 

Живое море электронов

В начале своей карьеры Бом также разделял позицию Бора, но недоумевал, почему Бор и его коллеги так мало внимания уделяют вопросам взаимосвязи в микромире. После окончания Государственного колледжа в штате Пенсильвания он поступил в Калифорнийский университет в Беркли и до получения докторской степени в 1943 году работал в Лоренсовской радиационной лаборатории (Lawrence Berkeley Radiation Laboratory). Там он встретился с еще одним поразительным примером квантовой взаимосвязи.

В лаборатории Бом начал проводить серьезные исследования в области плазмы. Плазма – это газ, состоящий из большого количества электронов и положительно заряженных ионов и атомов. К своему удивлению, Бом обнаружил, что, будучи в плазме, электроны перестают вести себя как отдельные частицы и становятся частью коллективного целого. В то время как индивидуальные движения электронов имели случайный характер, большое количество электронов приводило к эффектам, носившим удивительно организованный характер. Подобно некой амебе, плазма постоянно регенерировала сама себя и окружала оболочкой все инородные тела – она вела себя аналогично живому организму, когда в его клетку попадает инородное вещество [4]. Бом был настолько поражен органическими свойствами плазмы, что часто представлял электронное море как «живое существо» [5].

В 1947 году Бом принял предложение занять должность ассистента в Принстонском университете (что было признанием его заслуг) и продолжил начатое еще в Беркли исследование поведения электронов в металлах. Снова и снова он обнаруживал, что кажущееся хаотичным движение индивидуальных электронов-частиц способно производить в совокупности высокоорганизованное движение. Подобно плазме, которую он изучал в Беркли, он столкнулся с ситуацией, где не только две частицы согласовывают между собой свое поведение, – он увидел целый океан частиц, каждая из которых как будто знала, что делают остальные триллионы частиц. Бом назвал такие коллективные движения частиц плазмонами, а их открытие принесло ему славу выдающегося физика.

 

Разочарование Бома

Чувствуя важность взаимосвязи микрочастиц и не разделяя некоторые из укоренившихся взглядов в физике, Бом стал все более критически относиться к боровской интерпретации квантовой теории. После трех лет преподавания этого предмета в Принстоне он решил написать учебник, который мог бы помочь ему глубже разобраться в предмете. После написания книги он понял, что по-прежнему не удовлетворен изложением квантовой физики. Отослав экземпляры книги Бору и Эйнштейну, от стал ждать их отзыва. От Бора ответа не последовало, однако Эйнштейн написал, что, поскольку они оба работают в Принстоне, можно встретиться и обсудить книгу. На первой встрече, которая ознаменовала собой начало их живой дискуссии в течение шести месяцев, Эйнштейн восторженно отозвался о работе Бома, заявив, что никогда ранее не видел, чтобы квантовую теорию излагали с такой ясностью. Тем не менее он признал, что, как и у Бома, у него есть много оснований не соглашаться с положениями теории.

Во время беседы оба физика выразили восхищение способностью теории предсказывать явления. Однако они не могли принять того, что теория не дает базисной структуры мира. Бор и его последователи, напротив, заявляли, что квантовая теория завершена и нет никакой возможности получить большую ясность картины, наблюдаемой в квантовой области. Это было все равно что отрицать наличие какой-либо большей реальности, лежащей за пределами внутриатомного микромира, и не ждать ответов на дальнейшие вопросы, что, конечно же, задевало философскую чувствительность Бома и Эйнштейна. Во время их встреч обсуждались многие темы, наведшие Бома на дальнейшие размышления и способствующие укреплению в опасениях относительно толкований квантовой физики. В результате Бом решил искать альтернативный подход к описанию квантовых явлений. Когда в 1951 году его книга «Квантовая теория» вышла из печати, ее сразу же окрестили классическим трудом, но это была классика, к которой Бом уже относился с недоверием. Его сознание, вечно занятое поиском более глубоких объяснений, уже искало новые способы описания реальности.

 

Новый вид поля

После бесед с Эйнштейном Бом попытался найти рабочую альтернативу отстаиваемой Бором интерпретации реальности. Он начал с того, что предположил: частицы наподобие электронов действительно существуют в отсутствие наблюдателей. Он также предположил, что за пределами боровской реальности существует более глубокая реальность на субквантовом уровне, ожидающая ее открытия наукой. Исходя из этих гипотез, Бом увидел, что простым постулированием существования поля нового вида – поля на субквантовом уровне – он может объяснить открытия в квантовой физике с таким же успехом, что и Бор. Бом назвал свое новое гипотетическое поле квантовым потенциалом и предположил, что, как и гравитация, оно пронизывает все пространство. Однако в отличие от гравитационных, магнитных и других полей его действие не ослабевает с расстоянием. Несмотря на довольно тонкую природу нового поля, его сила распределена равномерно по всему пространству. Свое альтернативное видение квантовой теории Бом обнародовал в печати в 1952 году.

Реакция на его подход была в основном отрицательной. Некоторые физики настолько верили в то, что никакие альтернативы не возможны, что отвергли его теорию без рассмотрения. Другие обрушили на нее яростные атаки. В конце концов все возражения свелись к философским разногласиям: точка зрения Бора была настолько укоренена в физику, что альтернативный подход Бома казался более чем ересью.

Несмотря на остроту атак, Бом продолжал невозмутимо верить, что существует более глубокая реальность, нежели та, которую допускает Бор. Он также почувствовал, что классическое научное мировоззрение препятствует новым идеям, и в 1957 году в книге под названием «Причинность и вероятность в современной физике» он проанализировал несколько философских допущений, ответственных за такую ограниченность науки. Одним из таких широко распространенных допущений был постулат о том, что любая теория, в том числе и квантовая, может быть законченной. Бом критиковал этот постулат, указывая, что природа бесконечна. Поскольку ни одна из теорий не может объяснить то, что по своей природе бесконечно, Бом заключил, что для научного поиска было бы лучше, если бы ученые отказались от подобных допущений.

В своей книге он указывал, что причинность, трактуемая наукой, слишком ограничена. Большинство следствий рассматривались как происходящие по одной или нескольким причинам. Бом, однако, почувствовал, что следствие может иметь за собой бесконечное множество причин. Например, если вы спросите, что вызвало смерть Авраама Линкольна, вам ответят, что это была пуля, вылетевшая из револьвера Джона Бута. Но полный список причин, за которыми последовала смерть Линкольна, должен был бы включать все события, приведшие к производству данного ружья, все факторы, заставившие Бута желать смерти Линкольна, все шаги эволюционного развития человеческой расы и руки, способной удержать револьвер, и т. д. и т. п. Бом признавал, что в большинстве случаев можно игнорировать огромную вереницу причин, приводящих к конкретному следствию, но считал, что ученым очень важно помнить: ни одно из причинно-следственных отношений нельзя в действительности отделить от вселенной.

 

Если хочешь узнать о себе, спроси других

В это же время Бом продолжал шлифовать свой альтернативный подход к квантовой физике. Пристальное изучение свойств квантового потенциала привело его к еще более радикальному отходу от ортодоксального мышления. Классическая наука всегда рассматривала систему как простое сложение поведения ее отдельных частей. Однако гипотеза квантового потенциала, образно говоря, поставила эту точку зрения с ног на голову, определив поведение частей как производную от целого. Она не только включила в себя утверждение Бора о том, что элементарные частицы не являются независимыми «частицами материи», а представляют собой часть неделимого целого, но и постулировала целое как первичную реальность.

Эта гипотеза также объясняла, каким образом электроны в плазме (и других особых состояниях, таких как сверхпроводимость) могли вести себя как единое целое. Как указывает Бом, такие «электроны не рассеиваются, потому как благодаря действию квантового потенциала вся система приобретает координированное движение – это можно сравнить с балетом, в котором танцоры движутся синхронно в отличие от неорганизованной толпы». И он снова отмечает: «Такие квантовые целые состояния больше напоминают организованное поведение частей живого существа, чем функционирование отдельных частей машины» [6].

Еще более удивительное свойство квантового потенциала заключается в его связи с локализацией. На уровне нашего обычного опыта вещи обладают вполне конкретной локализацией, однако, в интерпретации Бома, на субквантовом уровне, то есть уровне, на котором работает квантовый потенциал, локализация отсутствует. Все точки пространства становятся едиными, и говорить о пространственном разделении становится бессмысленным. Физики называют такое свойство пространства «нелокальностью».

Нелокальный аспект квантового потенциала позволил Бому объяснить связь между парными частицами без нарушения специальной теории относительности, запрещающей превышение скорости света. Для пояснения он предлагает следующий пример: Представьте себе рыбу, плавающую в аквариуме. Представьте также, что вы никогда раньше не видели рыбу или аквариум и что единственную информацию о них вы получаете через две телевизионные камеры, одна из которых направлена на торец аквариума, а другая смотрит сбоку. Если смотреть на два телевизионных экрана, можно ошибочно предположить, что рыбы на экранах разные. Действительно, поскольку камеры расположены под разными углами, каждое из изображений будет несколько отличаться. Но, продолжая наблюдать за рыбами, вы в конце концов понимаете, что между ними существует некая связь. Если поворачивается одна рыба, другая делает несколько другой, но синхронный поворот. Если одна рыба показывается анфас, другая предстает в профиль, и т. д. Если вы не знакомы с общей ситуацией, вы можете ошибочно заключить, что рыбы мгновенно координируют свои движения, однако это не так. Никакой мгновенной связи между ними нет, поскольку на более глубоком уровне реальности – реальности аквариума – существует одна, а не две рыбы. Именно это, отмечает Бом, и происходит с частицами, например с двумя фотонами, испускаемыми при распаде атома позитрония (см. рис. 8).

Рис. 8. Бом считает, что элементарные частицы связаны также, как изображения одной рыбы в двух гранях аквариума. Хотя частицы, наподобие электронов, кажутся отделенными друг от друга, на более глубоком уровне реальности – реальности аквариума – они являются лишь двумя аспектами глубокого космического единства.

 

Действительно, поскольку квантовый потенциал пронизывает все пространство, все частицы имеют нелокальную взаимосвязь. Картина реальности, которую раскрывал Бом, все более становилась похожа не на отдельное существование разрозненных элементарных частиц, движущихся в вакууме, но на непрерывную паутину событий, уложенных в пространство, которое само обладает такой же реальностью и разнообразием, как и материя, движущаяся сквозь него.

Идеи Бома по-прежнему не были убедительны для большинства ученых, но у некоторых физиков они вызывали интерес. Одним из таких физиков был Джон Стюарт Белл, теоретик из CERN'a – Центра ядерных исследований, расположенного близ Женевы, в Швейцарии. Как и Бом, Белл также был неудовлетворен квантовой теорией и искал ей альтернативу. Позднее он вспоминал: «В 1952 г. я увидел статью Бома. В ней он предлагал ввести некоторые переменные, чтобы дополнить квантовую механику. Это было впечатляюще» [7].

Белл также понял, что теория Бома предполагает наличие нелокальности, и начал думать о ее экспериментальной проверке. Эта проблема долго оставалась у него в уме, пока в 1964 году он не получил годичный отпуск для научной работы и не смог сконцентрироваться на этой идее. Затем он быстро нашел элегантное математическое обоснование эксперимента. Единственной проблемой было ограничение точности, обусловленное тогдашним развитием техники. Чтобы убедиться в том, что частицы, например в случае EPR-парадокса, не используют обычной связи, основные экспериментальные измерения должны были производиться за такой бесконечно малый промежуток, за который луч света не успевал бы пройти расстояние между частицами. Это означало, что измерительные приборы должны были производить необходимые отсчеты в течение нескольких миллиардных долей секунды.

 

Голограмма появляется на свет

К концу 1950-х годов Бом уже достаточно настрадался от маккартизма и решил перебраться в Англию, в Бристольский университет, где стал вести научную работу. Там вместе с молодым исследователем Якиром Аароновым он обнаружил еще один пример нелокального взаимодействия. Бом и Ааронов установили, что при определенных обстоятельствах электрон может «почувствовать» присутствие магнитного поля в области, где вероятность нахождения электрона равна нулю. Это явление известно сегодня под именем эффекта Ааронова-Бома. Когда исследователи опубликовали свое открытие, многие физики не поверили, что такой эффект возможен. Даже сегодня находятся скептики, которые, несмотря на многочисленные подтверждающие эксперименты, время от времени публикуют статьи, отрицающие существование данного эффекта.

Как всегда, Бом стоически продолжал сопротивляться, смело заявляя толпе, что «король голый». В интервью несколько лет спустя он подчеркнул значение бескомпромиссности: «На большом отрезке времени оказывается гораздо более опасным придерживаться иллюзий, чем встретиться лицом к лицу с истинными фактами» [8].

Тем не менее сдержанная реакция на его идеи относительно полноты и нелокальности, а также неясность дальнейших исследований в этом направлении заставили его переключиться на другие темы. В 1960-х годах он занялся пристальным изучением порядка. В классической науке все объекты обычно разделялись на две категории: объекты, обладающие упорядоченностью своих частей, и объекты, части которых находятся в неупорядоченном, или случайном состоянии. Снежинки, компьютеры и живые существа – все это примеры упорядоченных объектов. Рассыпанные зерна кофе на полу, обломки после взрыва, числа, генерируемые рулеткой, – примеры неупорядоченных объектов.

По мере того как Бом все более углублялся в изучаемый предмет, он стал понимать, что существуют различные степени порядка. Некоторые вещи более упорядоченны, чем другие, причем иерархия порядка бесконечна во вселенной. Из этого Бом сделал вывод, что то, что нам кажется неупорядоченным, вовсе может и не являться таковым. Возможно, порядок этих вещей имеет «такую бесконечно большую величину», что они только кажутся беспорядочными (интересно, что математики не могут определить случайность, и хотя некоторые последовательности чисел классифицируются как случайные, это только допущение).

Будучи погруженным в эти мысли, Бом увидел как-то в телевизионной программе Би-Би-Си устройство, способствовавшее дальнейшему развитию его идей. Устройство представляло собой специально спроектированный сосуд, содержащий большой вращающийся цилиндр. Пространство сосуда было заполнено глицерином – плотной, прозрачной жидкостью – с неподвижно плавающей в нем каплей чернил. Бома заинтересовало следующее. Когда ручку цилиндра поворачивали, чернильная капля расползалась по глицерину и казалась растворенной. Но как только ручку начинали крутить в противоположном направлении, слабая чернильная траектория медленно исчезала и превращалась в исходную каплю (см. рис. 9).

Рис. 9. Если каплю чернил поместить в цилиндрический сосуд, наполненный глицерином, а сам цилиндр повернуть вокруг оси, капля расползается и исчезает. Но если цилиндр повернуть в обратном направлении, капля снова восстанавливается. Бом использовал это явление как пример порядка, который может быть проявленным (явным) или скрытым (имплицитным).

 

Бом писал: «Этот опыт поразил меня тем, что в точности соответствовал моим представлениям о порядке, то есть когда чернильное пятно расползалось, оно все-таки имело «скрытый» (то есть непроявленный) порядок, который проявлялся, как только капля восстанавливалась. С другой стороны, на нашем обычном языке мы сказали бы, что чернила были в состоянии «беспорядка», растворившись в глицерине. Этот опыт привел меня к новому определению порядка» [9].

Это открытие сильно воодушевило Бома. Наконец он нашел метафору для понимания порядка, которая позволила не только свести воедино все его разрозненные мысли за многие годы, но и предоставила мощный аналитический аппарат в его распоряжение. Этой метафорой была голограмма.

Как только Бом начал внимательно изучать голограмму, он увидел, что она тоже представляла собой новый способ объяснения порядка. Как и чернильная капля в растворенном состоянии, интерференционные картины, записанные на кусочке голографической пленки, также казались хаотичными для невооруженного глаза. Однако оба явления обладают скрытым, или свернутым порядком, напоминающим порядок плазмы, состоящей из кажущегося случайным индивидуального поведения электронов. И это не было единственной блестящей догадкой, полученной с помощью голограммы.

Чем больше Бом думал об этом феномене, тем более он убеждался в том, что вселенная фактически использует голографический принцип в своей работе, да и сама представляет своего рода огромную, плавающую голограмму. Эта идея в конце концов позволила Бому выкристаллизовать различные догадки в целостную и поражающую своим радикализмом теорию. Свои первые статьи о голографическом характере вселенной Бом опубликовал в начале 1970-х годов, а в 1980 году издал законченный труд под названием «Полнота и импликативный порядок». Книга не просто соединяет воедино мириады идей, она дает столь радикально новую картину мироздания, что дух захватывает.

 

Скрытый порядок и раскрытая реальность

Одно из самых революционных предположений Бома заключается в том, что наша осязаемая повседневная реальность на самом деле – всего лишь иллюзия, наподобие голографического изображения. Под ней находится более глубокий порядок бытия – беспредельный и изначальный уровень реальности, – из которого рождаются все объекты и, в том числе, видимость нашего физического мира аналогично тому, как из кусочка голографической пленки рождается голограмма. Бом называет этот глубинный уровень реальности импликативным (то есть «скрытым») порядком, в то время как наш собственный уровень существования он определяет как экспликативный, или раскрытый порядок.

Бом использует эти термины потому, что видит проявление всех форм во вселенной как результат бесконечного процесса свертывания и развертывания между двумя порядками. Например, Бом считает, что электрон – это не отдельный объект, а полнота (totality), или множество, возникшее в результате свертывания пространства. Когда прибор определяет присутствие отдельного электрона, это происходит потому, что в данный момент проявляется только один аспект электронного множества, аналогично тому, как чернильная капля обнаруживается из глицеринового пятна. Если электрон кажется движущимся, это вызвано непрерывной серией таких свертываний и развертываний.

Другими словами, электроны и все другие частицы – не более материальны и постоянны, чем форма, принимаемая гейзером, когда он фонтанирует из земли. Они поддерживаются непрерывным притоком из импликативного порядка, и когда частица предстает перед нами как распадающаяся, на самом деле она никуда не девается. Она просто свертывается обратно в глубинный порядок, откуда произошла. Кусочек голографической пленки и ее изображение являются таким же примером существования импликативного и экспликативного порядка. Пленка содержит импликативный порядок, потому как изображение, закодированное в интерференционных паттернах, – это скрытая полнота, свернутая в пространстве. Голограмма, проецируемая пленкой, имеет экспликативный порядок, поскольку представляет развернутую и видимую версию изображения.

Постоянный и динамический обмен между двумя порядками объясняет, как частицы, такие как электрон в атоме позитрония, могут превращаться из одного типа в другой. Такие превращения можно рассматривать как свертывание, скажем, электрона обратно в импликативный порядок и развертывание фотона на его месте. Это также объясняет, каким образом квант может проявляться в виде либо частицы, либо волны. Согласно Бому, оба аспекта всегда присутствуют в свернутом виде во всем множестве кванта, но способ взаимодействия наблюдателя с этим множеством определяет, какой аспект проявится, а какой останется скрытым. По сути, роль, которую играет наблюдатель в определении формы кванта, оказывается не более загадочной, чем приемы ювелира, открывающего ту или иную грань драгоценного камня. Поскольку термин «голограмма» обычно относится к статичному изображению и не передает динамику и активный характер бесконечных свертываний и развертываний, непрерывно создающих нашу вселенную, Бом предпочитает определять вселенную не как голограмму, а как «голодинамику» (holomovement).

Существование более глубокого и голографически организованного порядка также объясняет, почему реальность становится нелокальной на внутриатомном уровне. Как мы уже видели, при голографической организации реальности локальность пропадает. Если мы говорим, что каждая часть голографической пленки содержит всю полноту информации, то это все равно что утверждать: информация распределена нелокально. Следовательно, если вселенная организована в соответствии с голографическим принципом, она также должна иметь нелокальные свойства.

 

Неделимая полнота вещей

Наиболее захватывающим является развитие Бомом идей о полноте, или целостности (wholeness). Поскольку все в космосе состоит из непрерывной голографической ткани, пропитанной импликативным порядком, бессмысленно, согласно Бому, говорить о вселенной, состоящей из «частей»; так же бессмысленно было бы говорить о независимо существующих формах гейзера, выходящих из одной скважины. Электрон более не является «элементарной частицей». Это просто имя, присвоенное некоторому аспекту голодинамики. Разделение реальности на части и затем присвоение имен этим частям всегда произвольно, всегда условно, поскольку элементарные частицы, как и все во вселенной, существуют не более независимо друг от друга, чем элементы орнамента на ковре.

Это очень глубокий вывод. В своей общей теории относительности Эйнштейн буквально ошеломил мир своим заявлением, что пространство и время – не раздельные, но плавно соединенные сущности, вытекающие как части целого, которое он назвал пространственно-временным континуумом. Бом делает еще один гигантский шаг вперед. Он говорит, что все во вселенной – часть континуума. Несмотря на кажущуюся разделенность вещей на экспликативном уровне, все представляет собой непрерывно распределенную реальность, в конце концов заканчивающуюся тем, что импликативные и экспликативные порядки сливаются друг с другом.

Давайте на минуту остановимся на этом. Посмотрите на свою руку. Теперь посмотрите на свет, падающий от стоящей позади вас лампы. И на собаку, сидящую у ваших ног. Вы не просто сделаны из одной и той же сущности: вы и есть одна и та же сущность. Одна сущность. Неделимая. Огромное нечто, протянувшее бесчисленное множество своих рук и придатков в кажущиеся объекты, атомы, беспокойные океаны и мерцающие звезды космоса.

Бом предупреждает: это не значит, что вселенная – гигантская неразличимая масса. Вещи могут быть частью неделимого целого и в то же время обладать уникальными качествами. Чтобы проиллюстрировать эту мысль, он обращает наше внимание на небольшие водовороты и вихри, часто образующиеся в реке. На первый взгляд такие водовороты кажутся независимыми и обладают индивидуальными характеристиками, такими как величина, скорость и направление вращения и т. д. Но при внимательном рассмотрении оказывается невозможным определить, где заканчивается данный водоворот и начинается река. Таким образом, Бом не считает, что говорить о различии между «вещами» бессмысленно. Он просто хочет, чтобы мы постоянно сознавали, что различные аспекты голодинамики, то есть так называемые «вещи», – всего лишь абстракция, способ, с помощью которого наше сознание выделяет данные аспекты. Вместо того чтобы называть различные аспекты голодинамики «вещами», он предпочитает использовать определение «относительно независимые подмножества» [10].

Итак, Бом считает, что наша всеобщая привычка разбивать мир на части и игнорировать динамическую взаимосвязь всех вещей порождает многие наши проблемы, не только в науке, но и в личной и общественной жизни. Например, мы верим, что можем извлекать ценные материалы из Земли, не влияя на оставшуюся ее часть. Мы верим, что мы можем решать различные проблемы общества, такие как преступность, бедность, пристрастие к наркотикам, игнорируя общество в целом, и т. д. В своих трудах Бом страстно призывает отказаться от существующего способа фрагментации мира, поскольку он не только не работает, но даже может оказаться фатальным.

 

Сознание как более тонкая форма материи

Кроме объяснения того, почему физики-ядерщики находят столько примеров взаимосвязи, погружаясь в глубины материи, бомовская голографическая вселенная объясняет много других загадок. Одна из таких загадок – влияние, которое сознание может оказать на внутриатомный мир. Как мы уже видели, Бом отвергает идею того, что частицы не существуют до тех пор, пока не попадают в поле зрения наблюдателя. Но он не возражает против того, чтобы свести вместе сознание и физику. Он просто чувствует, что большинство физиков идут по ложному пути, пытаясь разделить реальность на части и заявляя, что одна независимая сущность – сознание – взаимодействует с другой независимой сущностью – элементарной частицей.

Поскольку все вещи являются аспектами голодинамики, он полагает, что нет смысла говорить о взаимодействующих сознании и материи. В некотором смысле наблюдатель и есть само наблюдаемое. Наблюдатель также – измерительный прибор, экспериментальные результаты, лаборатория и ветерок, дующий за стенами лаборатории. Фактически, Бом считает, что сознание – это более тонкая форма материи, и основа для ее взаимодействия с другими формами материи лежит не на нашем уровне реальности, а в глубинном импликативном порядке. Сознание присутствует в разных степенях свертывания и развертывания во всей материи – вот почему плазма, например, обладает некоторыми признаками живого существа. Как говорит Бом: «Способность формы быть динамичной – это наиболее характерный признак сознания, и мы уже видим нечто сознательное в поведении электрона» [11].

Подобным образом он считает, что разделение вселенной на живые и неживые объекты не имеет смысла. Одушевленная и неодушевленная материя неразрывно связаны друг с другом, и жизнь находится в скрытом состоянии во всей вселенной. Даже камень в некотором смысле живой, говорит Бом, поскольку жизнь и интеллект присутствуют не только в материи, но и в «энергии», «пространстве», «времени», во «всей ткани вселенной» и во всем остальном, что мы абстрактно выделяем из голодинамики и ошибочно рассматриваем как независимо существующие объекты.

Идея о том, что сознание и жизнь (и, по существу, все во вселенной) суть свернутые во вселенной множества, имеет потрясающие следствия. Подобно тому как каждый кусочек голограммы содержит в себе изображение целого, каждая часть вселенной содержит в себе всю вселенную. Это значит, что, если бы мы знали, как пользоваться этим свойством, мы могли бы обнаружить галактику Андромеды на мизинце своей левой руки. Мы могли бы также увидеть встречу Клеопатры и Цезаря, поскольку в принципе все прошлое и будущее уже присутствуют в каждой частичке времени и пространства. Каждая клетка нашего тела уже содержит в себе весь свернутый космос. Этим же свойством обладает и каждый лист, каждая капля дождя и каждая пылинка, придавая новый смысл знаменитым строчкам Уильяма Блейка:

В одном мгновенье видеть вечность,

Огромный мир – в зерне песка,

В единой горсти – бесконечность

И небо – в чашечке цветка^[9][13].

 

В каждом кубическом сантиметре пространства
скрыта энергия триллиона атомных бомб

Если наша вселенная – всего лишь бледная тень более глубокого порядка, что же лежит спрятанным в изначальной основе нашей реальности? Бом предположил следующее. Согласно нашему современному пониманию физики, каждый участок космоса пронизывается различными видами полей, состоящих из волн различной длины. Каждая волна обладает некоторой энергией. Когда физики подсчитали минимальное количество энергии, которое может нести волна, они обнаружили, что каждый кубический сантиметр вакуума содержит больше энергии, чем вся энергия всей материи во всей наблюдаемой вселенной!

Некоторые физики отказываются всерьез принимать эти расчеты и полагают, что где-то скрыта ошибка. Бом считает, что этот бесконечный океан энергии действительно существует и, по крайней мере, указывает на бесконечно протяженную, скрытую природу импликативного порядка. Он полагает, что большинство физиков игнорирует существование огромного океана энергии, потому что как рыба не видит воды, в которой плывет, так и физики сконцентрированы только на объектах, плавающих в океане энергии, то есть на материи.

Взгляды Бома на то, что пространство реально и в нем происходит множество процессов, как и в движущейся через него материи, получают свое развитие в его идеях об импликативном океане энергии. Материя не существует независимо от этого океана, от так называемого пустого пространства. Она является частью пространства. Для пояснения своих идей Бом привлекает следующую аналогию: если кристалл охладить до абсолютного нуля, поток электронов будет беспрепятственно проходить сквозь него, без рассеивания. Если повысить температуру, в кристалле возникнут дефекты, он потеряет свою прозрачность и электроны начнут рассеиваться. С точки зрения электрона такие дефекты будут проявляться как частички «материи», плавающие в море «пустоты», но на самом деле это не так. Пустота и частички материи не существуют независимо друг от друга. Они части одной и той же ткани пространства, более глубокого порядка кристалла.

Бом считает, что то же справедливо и для нашего уровня существования. Пространство не пустое. Оно заполнено в противоположность вакууму и является основой существования всего сущего, включая и меня с вами. Вселенная неотделима от этого космического океана энергии и выступает как рябь на его поверхности, сравнительно незначительный «паттерн возбуждения» среди невообразимо огромного океана. «Этот паттерн возбуждения относительно автономен и производит относительно устойчивые и повторяющиеся видимые проекции в нашем трехмерном экспликативном порядке», – утверждает Бом [12]. Другими словами, несмотря на свою видимую материальность и огромные размеры, вселенная не существует сама по себе, а всего лишь отпрыск того, что неизмеримо больше и загадочней ее. Более того, она даже не является производной этого неизмеримого нечто, она лишь мимолетная тень, дальний отголосок более грандиозной реальности.

Это бесконечное море энергии – не единственная сущность, спрятанная в импликативном порядке. Поскольку импликативный порядок является основой, произведшей на свет все сущее, она должна по крайней мере содержать каждую элементарную частицу, которая была или будет; каждую возможную конфигурацию материи, энергии, жизни и сознания, от квазаров до стихов Шекспира, от двойной спирали ДНК до сил, контролирующих размеры и формы галактик. И даже это не все. Как полагает Бом, нет основания считать, что на импликативном порядке все заканчивается. За ним могут следовать другие немыслимые порядки, бесконечные в своем развитии.

 

Экспериментальное подтверждение теории топографической вселенной

Целый ряд поразительных открытий новейшей физики свидетельствует: Бом может быть прав. Даже если не учитывать импликативный океан энергии, пространство оказывается заполненным светом и другими электромагнитными волнами, постоянно накладывающимися и взаимодействующими друг с другом. Как мы уже видели, все частицы в то же самое время волны. Это означает, что физические объекты и все, что мы воспринимаем, в действительности состоит из интерференционных паттернов, – факт, за которым, без сомнения, стоит голографический принцип.

Еще одно убедительное доказательство нам дают результаты последних экспериментов. В 1970-е годы уровень технологии позволил нескольким исследователям поставить эксперимент с двумя частицами, описанный ранее Беллом. Хотя результаты были обнадеживающие, окончательный вывод так и не был сделан. Затем в 1982 году физики Ален Аспект, Жан Далибар и Жерар Роже из Института оптики Парижского университета получили положительный результат. Сначала они произвели серию одинаковых фотонов путем нагрева атомов кальция лазерами. Затем они позволили каждому фотону бежать в противоположных направлениях через трубку длинной 6,5 метров и проходить через специальные фильтры, направляющие их к одному из двух возможных анализаторов. Каждый фильтр производил переключение между одним и другим анализатором за 10 миллиардных секунды, то есть на 30 миллиардных секунды меньше, чем было необходимо свету для прохождения 13 метров, отделяющих каждую группу фотонов. Таким путем Аспект и его коллеги смогли исключить любую возможность связи фотонов через известные физические процессы.

Аспект и его коллеги обнаружили, что, как и предсказывала квантовая теория, каждый фотон может коррелировать свой угол поляризации с углом своего двойника. Это указывало либо на нарушение эйнштейновского запрета на связь, превышающую скорость света, либо на нелокальную связь обоих фотонов. Поскольку большинство физиков не могли согласиться с привнесением в физику процессов, скорость которых превышает скорость света, эксперимент Аспекта стал рассматриваться как подтверждение нелокальной связи двух фотонов. Более того, как замечает физик Пол Дэвис из Ньюкаслского университета (Англия), поскольку все частицы постоянно взаимодействуют и разделяются, «нелокальные аспекты квантовых систем – общее свойство природы» [13].

Открытия Аспекта не доказывают, что бомовская модель вселенной справедлива, но предоставляют ей огромную поддержку. Действительно, как уже отмечалось, Бом не верит, что какая-нибудь теория может быть совершенно непогрешимой, включая и его собственную. Все теории – всего лишь приближения к истине, ограниченные карты, используемые нами для вычерчивания неизведанной территории без границ. Это не значит, что Бом не верит в экспериментальную проверку своей теории: попросту наука еще не подошла к разработке способов такой проверки. (В ответ на критику подобных высказываний Бом ссылается на то, что в физике существует целый ряд теорий – например, «теория сверхструны»^[10][14], – которые нельзя проверить в ближайшие несколько десятилетий.)

 

Реакция сообщества физиков

Большинство физиков остаются скептиками в отношении идей Бома. Например, физик из Йейльского университета Ли Смолин не находит теорию Бома «достаточно убедительной и физически корректной» [14]. И все же сам размах мышления Бома вызывает невольное уважение. Мнение физика из Бостонского университета Абнера Шимони хорошо характеризует такое отношение к Бому: «Боюсь, что не понимаю его теорию. Конечно, это метафора, и вопрос состоит в том, как ее принимать. Он очень глубоко анализирует природу материи, и я думаю, что вопросы, которые он поднимает, имеют огромное значение для дальнейшего прогресса физической науки. Несомненно, он – настоящий мыслитель с невероятно смелым воображением» [15].

Несмотря на подобный скептицизм, есть физики, относящиеся с симпатией к идеям Бома, включая таких маститых ученых, как Роджер Пенроуз из Оксфорда, создатель современной теории черных дыр; Бернард Эспанья из Парижского университета, один из мировых авторитетов в области концептуальных основ квантовой теории; Брайан Джозефсон, нобелевский лауреат 1973 года по физике. Джозефсон считает, что бомовский импликативный порядок может однажды привести Бога или Душу в сферу науки – идея, которую поддерживает и сам Джозефсон [16].

 

Теория Прибрама-Бома

Если соединить теории Бома и Прибрама, мы получим радикально новый взгляд на мир: наш мозг математически конструирует объективную реальность путем обработки частот, пришедших из другого измерения – более глубокого порядка существования, находящегося за пределами пространства и времени. Мозг – это голограмма, свернутая в голографической вселенной.

Для Прибрама данный синтез означал, что объективный мир не существует – по крайней мере в том виде, к которому мы привыкли. За пределами привычного мира находится огромный океан волн и частот, в то время как реальность выглядит вполне конкретной только благодаря тому, что наш мозг преобразует голографические пятна в палки, камни и другие знакомые объекты, составляющие наш мир. Как мозгу (который сам состоит из частот материи) удается из таких нематериальных сущностей, как частотное пятно, синтезировать нечто, кажущееся твердым на ощупь? «Математический процесс, который Бекеши смоделировал с помощью своих вибраторов, является основополагающим для понимания того, как наш мозг конструирует образ внешнего мира», – утверждает Прибрам [17]. Другими словами, гладкая поверхность фарфоровой чашки и ощущение песка на берегу под ногами на самом деле всего лишь утонченная версия синдрома фантомных болей.

Согласно Прибраму, это не означает, что не существует фарфоровых чашек или песка на берегу. Это просто означает, что фарфоровая чашка имеет два совершенно различных аспекта своей реальности. Когда она пропускается через линзы вашего мозга, она проявляет себя как чашка. Но если снять эти линзы, мы ощутим ее как интерференционный паттерн. Какой из этих образов истинный, а какой ложный? «Истинны оба, – говорит Прибрам, – или, если хотите, оба ложны» [18].

Ситуация, конечно, не сводится к фарфоровым чашкам. Мы тоже обладаем двумя совершенно различными аспектами нашей реальности. Мы можем рассматривать себя как физические тела, движущиеся сквозь пространство. Или мы можем рассматривать себя как пятна интерференционных паттернов, свернутых в космической голограмме. Бом считает, что вторая точка зрения может быть даже более верной, поскольку рассматривать себя как голографический мозг, смотрящий на голографическую вселенную, – это снова абстракция, попытка разделить два объекта, которые в принципе не разделяются [19].

Не расстраивайтесь, если вам трудно это понять. Сравнительно легко понять идею холизма^[11][15], если нечто находится вне нас, например яблоко, записанное на голограмме. Гораздо труднее приходится в том случае, если мы не смотрим на голограмму, а являемся ее частью.

Трудность восприятия идей Бома и Прибрама также свидетельствуют о радикализме их подхода. Утверждение Прибрама о том, что наш мозг сам конструирует объекты, бледнеет перед еще одним выводом Бома: мы сами конструируем пространство и время [20]. Мы изучим далее следствия из этого вывода, обратившись к работам других исследователей, попавших под влияние идей Прибрама и Бома.

Читайте продолжение книги Майкла Талбота Голографическая вселенная

Издательский дом «София»

2004

 

Талбот Майкл. Голографическая Вселенная / Перев. с англ. – М.: Издательский дом «София», 2004. – 368 с. ISBN 5-9550-0482-3

В основу книги Майкла Талбота положены гипотезы двух выдающихся современных ученых – пионера квантовой физики Дэвида Бома, ученика и последователя Эйнштейна, и известного нейрофизиолога Карла Прибрама. Они пришли к выводу, что весь материальный мир, от снежинок и электронов до баобабов и падающих звезд, не имеет собственной реальности, а является проекцией глубинного уровня мироздания. Вселенная – и это подтверждает ряд серьезных исследований – представляет собой гигантскую голограмму, где даже самая крошечная часть изображения несет информацию об общей картине бытия и где все, от мала до велика, взаимосвязано и взаимозависимо. По мнению многих современных ученых и мыслителей, голографическая модель вселенной является одной из самых перспективных картин реальности, имеющейся в нашем распоряжении на сегодняшний день.

Перевод с английского В. Постникова

© 1995 O'Reilly & Associates.

Перевод опубликован и продается с разрешения Стивена Талбота, владельца всех прав.

© «София», 2004

© ИД «София», 2004