Иерархия Неба и Земли. Том II. Часть II. Новая схема человека во Вселенной

Он замечает, что у клетки, в свою очередь, есть «органы» – члены внутри членов. Многое зависит от того, какую часть выбирают для более близкого рассмотрения. Предположим, наблюдатель выбирает ядро клетки, которая собралась делиться. Оно распадается на ряд нитеобразных хромосом, которые в свой черед подразделяются на факторы или гены, являющиеся носителями наследственности. Теперь он прибыл на пограничную территорию между «живым» и «мертвым», где некоторые единицы растут и воспроизводятся, тогда как другие, сопоставимого размера, этого не делают. Это сфера гигантских протеиновых молекул, про которые рентгеновский анализ показывает, что они имеют замысловатую структуру и очень разнообразны: в некоторых случаях их структура и форма напрямую связаны с макроскопическими функциями тела.

Каждая гигантская молекула оказывается огромным сообществом атомов – в основном водорода, углерода, азота и кислорода, – каждый из которых, в свою очередь, является сообществом «элементарных частиц». Однако эти частицы не заполняют атом в обычном смысле этого слова; на самом деле можно сказать, что атом почти полностью состоит из пустого пространства. В центре этой пустоты находится компактный набор частиц – некоторые с положительным электрическим зарядом, а другие (за исключением случая с водородом) незаряженные. А вокруг этого ядра, на изменяющемся и относительно огромном расстоянии, находится вращающееся облако, состоящее из отрицательно заряженных частиц (от одной до девяноста или больше), следующих по круговой и эллиптической траекториям. Все в целом чем-то похоже на солнечную систему, так как орбитальные тела имеют маленькую массу по сравнению с основным телом и вращаются вокруг собственной оси; более того, центростремительная электрическая сила, которая не позволяет им уклоняться от маршрута, подобна силе притяжения, удерживающей планеты на своих орбитах – обе они следуют закону инверсии квадратов.

Согласно физику, я являюсь атомами, а атомы – это объемы пространства, столь малонаселенные, что почти необитаемы. Неоднократно говорилось, что если атом увеличить до размера Эмпайр-Стэйт-Билдинг (или чтобы он был в два с половиной раза выше купола собора св. Петра в Риме, или что-нибудь в этом роде), тогда создалось бы впечатление, что его орбитальные электроны, и само ядро, имеют размер не больше горошины, и что если все субатомные частицы моего тела можно было бы собрать вместе в один компактный комочек, то этот комочек был бы слишком маленький, чтобы его увидеть невооруженным глазом. Эти сравнения, которые смешивают разные уровни, не нужно воспринимать слишком серьезно, однако они служат для того, чтобы донести тот факт, что, приближаясь к центру моих областей, современная физика полностью ликвидирует мою «плотность». Здесь много различной, необычайно бурной деятельности, но тот, кто действует, становится все более и более непостижимым по мере того, как он уменьшается в размерах, пока ему не грозит и вовсе исчезнуть. Оказывается, что это столь знакомое мне тело похоже на небо, редко усыпанное бессчетным числом звезд, поэтому для достаточно уменьшенного ученого я, скорее, представляю собой вопрос из области астрономии, чем из области физиологии или анатомии. С его точки зрения у меня гораздо больше общего с Млечным путем, чем с тем, как описывает меня здравый смысл – с компактной массой плоти и кости. Все, что я называю прочным и основательным – моя голова, весь мой организм, моя семья, моя страна, сам огромный земной шар, – для физика (так же, как и для Просперо) растворяется в воздухе, если и вовсе не превращается в эфемерное видение. И последняя любопытная деталь: вместе с тем этот воздух в состоянии наблюдать собственную эфемерность, а также сочинять этот абзац о самом себе.

9. Внутри атома

В начале этой главы мой здравый смысл побудил меня обратиться к науке, а не к философии, чтобы та сказала мне, чем же я являюсь. Ученый получает свои данные, проникая в суть вещей, считая, что то, что в них важно, не лежит на поверхности. Когда он исследует мою природу, его метод – в том, чтобы узнать, из каких я состою частей, и как они работают, и он может это сделать, только все больше и больше приближаясь ко мне.

Атомы 1) водорода, 2) гелия, 3) лития и 4) углерода, согласно классической модели Бора. Однако на самом деле классическая механика, с ее определенными траекториями, здесь не применима: путь электрона подвержен принципу неопределенности, и он, в сущности, становится неорганизованной структурой.

Результат нам знаком. Выходит, что сначала я являюсь человеком, затем – чем-то, напоминающим зоопарк, затем – чем-то, напоминающим галактику, и, в конце концов, чем-то, что простительно принять за вообще ничто. Более того, если закон равенства остается в силе, то мой ученый-наблюдатель претерпевает аналогичную трансформацию. Это, безусловно, гораздо больше и гораздо меньше, чем то, на что рассчитывал мой здравый смысл.

Но, как отвечает мне здравый смысл, закон равенства в силе не остается. Быть может, областная схема работает очень хорошо на человеческом уровне и вокруг него, и, быть может, она обладает некоторой долей философской вескости, но для науки она бесполезна; и (продолжает здравый смысл) чем дальше эту схему продвигать в области очень большого и очень маленького, тем меньше она на них распространяется. Например, утверждение, что только элементарные частицы способны воспринимать меня в качестве элементарных частиц, является или невероятно лестным по отношению к ним, или невероятно дерзким по отношению к ученым.

Модель электронного облака атома водорода (в том, что называется его состоянием 3s), представленная согласно принципам волновой механики.

На самом деле все как раз наоборот. Так как именно в человеческой области достоверность схемы вовсе не очевидна (заметьте, что я не осознаю, что держу свою голову там, а не здесь), и именно в областях очень маленького (и, как я покажу, очень большого) схема становится и вовсе очевидной, и неизбежной. Здесь ее не замечают только по причине ее чрезмерной очевидности. Ибо микроученый уже давно, на свой лад, работает в соответствии с принципом концентрических областей, населенных взаимными наблюдателями, которыми правят законы равенства и «где-то еще»-ости.

1) Гелий 2) Натрий.

Эти диаграммы, безусловно, схематичны и не пытаются отобразить орбиты электронов или реальное расположение частиц в деталях.

Я подхожу к конкретным примерам. Но сначала я должен предоставить, в самом маленьком возможном диапазоне, приблизительную схему структуры некоторых типичных атомов. Самый простой пример – атом водорода, у которого в качестве ядра единственный протон (или относительно тяжелая частица с положительным электрическим зарядом), уравновешенный единственным орбитальным электроном (или гораздо менее тяжелой частицей с отрицательным зарядом), который вращается вокруг него много миллионов раз в секунду. Следующий по степени сложности – атом гелия, у которого два орбитальных электрона соответствуют двум ядерным протонам. Кроме того, ядро гелия содержит два нейтрона[41 - При определенных условиях нейтрон испускает электрон и становится протоном. Соответственно, некоторые физики, включая Эддингтона, рассматривали нейтрон как соединение электрона и протона (удерживаемые вместе тем, что называется параллельным спином), а не как элементарную частицу. В этом случае атом можно свести к равному числу протонов и электронов, при этом некоторые из последних являются ядерными, а остальные – орбитальными).] (незаряженные частицы, чья масса подобна массе протонов); но не они, а, скорее, протоны или единицы с положительным электрическим зарядом, определяют большую часть приоритетов атома и его место в периодической таблице элементов. Та же общая модель наблюдается во всех более тяжелых атомах: при так называемых обычных условиях число периферических электронов – которое может достигать 92 – такое же, как и число центральных протонов, и последние, как правило, связаны с весьма большим числом нейтронов. Неудивительно, что когда число электронов выходит за определенные пределы, некоторые вытесняются, и, как следствие, более тяжелые ядра окружаются несколькими электронными оболочками. У атома натрия, например, три таких оболочки, которые содержат, соответственно, два электрона, восемь электронов и один электрон – всего одиннадцать отрицательно заряженных единиц, которые уравновешиваются одиннадцатью положительно заряженными единицами в ядре атома. Ни у всех оболочек одинаковая вместимость: таким образом, внутренняя оболочка может вместить максимум два, следующая – восемь, третья – восемнадцать, и так далее. Тем не менее, внешняя оболочка никогда не вмещает больше восьми – оставшиеся прибавляются только когда начинается образование новой оболочки. И поведение атома очень сильно зависит от того, сколько электронов содержит эта внешняя оболочка. Когда она наполнена до отказа (вмещая восемь электронов или два – в случае гелия), атом химически инертен, или удовлетворен. С другой стороны, те атомы, у которых только один внешний электрон или им не хватает одного для полной оболочки из восьми, необычайно активны. Таким образом, атом натрия ведет себя так, будто хочет избавиться от своего единственного внешнего электрона, тогда как атом хлора ведет себя так, будто он жаждет получить дополнительный электрон, чтобы прибавить к его семи. Соответственно, когда эти два атома встречаются при подходящих условиях, они удовлетворяют потребности друг друга, объединяя свои силы в виде молекулы хлористого натрия, или обычной соли.

Молекула хлористого натрия. Единственный электрон атома натрия заполняет пустое место во внешней оболочке атома хлора, где он соединяется с электронным партнером с антипараллельным спином. Атом натрия остается соединенным с атомом хлора, т. к. теперь (испытывая недостаток в одном электроне) он имеет положительный заряд, тогда как атом хлора (будучи в полной мере воплотившимся электроном) имеет отрицательный заряд: имея противоположные заряды, они притягивают друг друга.

Вот мы и поговорили об общем распределении частиц, составляющих атом в его обычном состоянии. На самом деле у одного вида атома может быть множество разных состояний. Например, если он находится в звезде или даже здесь на земле, он может быть лишен некоторых или всех его циркулирующих электронов. Также не существует какой-то одной орбиты, по которой может двигаться электрон: когда атом впитывает квант излучения, электрон смещается на более широкую орбиту, а когда квант испущен, электрон вновь проскальзывает обратно. Но число возможных орбит строго ограничено. Все так, будто в пространстве вокруг ядра есть бороздки и электроны могут циркулировать только по ним: гребни между бороздками – своего рода «без-электронная» территория.

Однако на самом деле это описание, хотя и полезное в качестве вступления, не подойдет. На данном этапе необходимо упомянуть один неловкий, но очень важный факт – физик не может в полной мере точно определить поведение электрона. Его трудность в том, что любой эксперимент, при помощи которого обнаруживается электрон, до неопределенной степени его возмущает. (В принципе, возможно описать эксперимент, который позволил бы нам измерить положение электрона или его движущую силу или его кинетическую энергию или его угловой момент; но невозможно описать тот, который бы позволил нам предоставить всю эту информацию об электроне каким он является в данный момент. Определить один размер – значит оставить все остальные неопределенными. Например, пытаясь измерить энергию электрона в определенный момент времени, мы находим, что, измеряя энергию, мы теряем представление о времени, а измеряя время, мы теряем представление об энергии). Один из результатов состоит в том, что больше не существенно говорить о «точном месторасположении и движущей силе электрона в данный момент»: та величина, которая, даже в принципе, не может быть измерена – чудовище, которое лучше забыть[42 - Современный физик в большой степени отказался от идеи о совершенно объективном физическом мире, независимом от него, его исследователя; и он начинает видеть свою функцию в том, чтобы получать и координировать разные виды опыта, с целью предсказывать подобные переживания в будущем. Непостижимая по своей сути Природа, которая является скрытой причиной опыта, но не его объектом, становится мифом и пустым местом. Соответственно, тогда как для физиков старого поколения принцип неопределенности предполагал бы ошибочные методы наблюдения и ничего бы не рассказал нам о Природе, для физиков нового поколения этот принцип имееттакую же вескость, как и «закон природы». Ибо предметом обсуждения физики является наблюдение за тем, что находится здесь, а не за естественными объектами там; и законы физики являются полезными описаниями этих наблюдений. Любые неизбежные ограничения, которым подвергается наблюдатель, должны найти выражение в «законах природы», которые он формулирует: «природа» в данном контексте подразумевает и его собственную природу. Важно не то, чем объект является, а какое он на нас производит впечатление; хотя, несомненно, то, какое он на нас производит впечатление, во многом зависит от того, с какого места он его на нас производит.]. То, что мы можем обсуждать и намереваться определить, это вероятность обнаружить электрон в данном месте в данное время, или вероятность того, что он в данном месте обладает данной движущей силой. Как следствие, если мы вообще хотим представить себе электрон, то мы должны видеть его сливающимся со своей орбитой, а орбиту – как рассредоточенную, или рассеянную. Это правда, что остается заметно выраженная орбита классической теории – но только в качестве обозначения того места, где вероятность обнаружить электрон наибольшая. Мы можем думать, что ядро атома окружено облаками-слоями различной плотности, или системой волн, чем-то похожих на те, что образуются на поверхности пруда, когда в воду бросили камень; главное – рассматривать их как «волны вероятности», а не как физические волны. И к ядру нужно относиться так же: оно заражено той же неопределенностью.

Физик не может точно определить протон или нейтрон. Все, что он может сделать – это выяснить шансы того, что он в определенный момент присутствует именно в этом месте, а не в том.

10. Атом и областная схема: атом водорода

А теперь давайте я расскажу о том, как эта очень странная история о структуре атома согласуется с не менее странным повествованием об областях из предыдущих глав этой книги. Я предлагаю взять рассказ физика о том, что происходит во мне на атомном и субатомном уровне, и, насколько возможно, перевести его на неспециализированный язык, чтобы его можно было сравнить с тем, что происходит во мне на других уровнях. Иначе получится, что мой приближающийся наблюдатель должен потерять память (а то и разум) при входе в каждую новую область и что его описание своего путешествия в целом будет абсолютно невразумительным.

Кривые распределения электрона для 1) обычного состояния атома водорода и 2) одного из его состояний высокого уровня энергии – при разных масштабах. Кривая показывает относительную вероятность обнаружения электрона на разных расстояниях от ядра; таким образом, на схеме (1) электрон больше всего времени проводит на расстоянии 0, 5292 А, чем на любом другом расстоянии. Заметьте, что в состоянии высокого уровня энергии электрон не сходит полностью со своей первоначальной орбиты, однако проводит большую часть времени в стороне.

Предположим, что он подошел ко мне очень близко – так близко, что я для него являюсь не более чем единственным протоном, или ядром водорода. Если областная схема здесь актуальна, то чего же здесь можно ждать? На что, в общих чертах, может быть похожа ситуация? 1) Наблюдатель находится в области, в которой я сведен всего лишь к протону: то есть, он находится в месте, которое обычно населено (если вообще населено) электроном. И ничего удивительного, если бы он стал там делать то, что делал в моей человеческой области – двигаться вокруг меня, чтобы рассмотреть меня со всех сторон. 2) Если то, чем он меня считает, будет более или менее постоянным, он должен в своих движениях вокруг меня придерживаться более или менее постоянного расстояния; и это вопрос, который меня очень волнует, т. к. постоянство моих характеристик неотделимо от регулярности в привычках моих наблюдателей. 3) Но в определенных рамках мое состояние, конечно, меняется. Если моя важность увеличивается, то подобающе, чтобы мой наблюдатель тут же удалился на более почтительное расстояние; или, если я стану уменьшаться, то он станет со мной более близко знакомым и менее отдаленным. 4) Этим переоценкам меня свойственно состояться с резкой внезапностью: прибыль или убыток происходят неожиданно, путем единовременно выплачиваемой суммы, а не оплаты в рассрочку[43 - Возьмем макроскопический пример: предположим, мне показывают картинку-головоломку и говорят, что на ней, в том числе, изображена голова. Я внимательно ее изучаю и обнаруживаю только кучу предметов, не имеющих друг к другу никакого отношения. Затем я отвожу ее на какое-то расстояние, и в мгновение ока проявляется более масштабный рисунок. Нет никаких промежуточных видов, никакого накопления мелких корректировок, в результате которых произошла бы эта большая перемена. Реакция относится к типу «все или ничего», подобно тому, как до нас вдруг доходит смысл анекдота. Примером послужит приведенный ниже рисунок.].5) Однако на самом деле бессмысленно говорить о моих изменениях и о том, как их рассматривает мой наблюдатель, как об отдельных вещах: я изменяюсь для него или не изменяюсь вообще. То, чем является каждый из нас, он является в другом. Однако каждый должен проецировать на центр другого содержимое своего собственного, поэтому между нами происходит постоянный круговорот. Мы образуем пару проекции-отражения, или двухполюсную систему; мы дополняем друг друга и вместе с тем являемся противоположностями, как положительный и отрицательный полюса клетки. 6) Хотя у нас равный статус, мы не обязательно равны. Например, нет причины, по которой масса, которую мой наблюдатель приписывает мне, сильно отличалась бы от той, которую я приписываю ему, если они одинакового общего порядка. 7) Хотя мы должны ожидать обнаружить определенные фундаментальные условия на всех уровнях, мы должны быть готовы увидеть и очень большие различия. В частности, было бы странно, если бы мой наблюдатель, став достаточно маленьким и проворным, чтобы войти в мир элементарных частиц, сохранил бы нетронутыми все свои макроскопические способности и если бы ему удалось точно определить, например, мое положение и мою скорость. У него естественным образом появилось бы очень много неведения, в соответствии с его положением. Но парадокс в том, что это неведение, или, скорее, неуверенность – это правильный вид знаний, должная степень уверенности для этого низкого уровня: здесь не может быть речи о каком-либо случайном препятствии, который более опытные наблюдатели, будучи в том же месте, могли бы преодолеть. Конечно, возможно избежать любого вида неопределенности, но только удалившись на более высокий уровень, где протонам не место. Короче говоря, неопределенность моего наблюдателя – моя; таким я ему кажусь, и таким я и являюсь…

Часть картины «Лето» (1563) Джузеппе Арчимбольдо, из Венской картинной галереи. Арчимбольдо специализируется на подобного рода фантазиях.

Больше нет необходимости притворяться. Данное описание гипотетического наблюдателя протона, состоящее из семи пунктов, является не чем иным, как нетрадиционным описанием его орбитального электрона – электрона, который 1) вращается вокруг протона, 2) поддерживает более или менее постоянное расстояние, 3) поглотив энергию, удаляется на более широкую орбиту, 4) признает не меньше, чем целый квант энергии[44 - Согласно квантовой теории, атом отказывается поглощать или излучать меньше чем стандартный минимум количества энергии, известный как квант: впоследствии между различными состояниями энергии атома водорода нет промежуточных положений. Число кривых распределения электрона очень ограничено.],5) имеет равный, но противоположный электрический заряд по отношению к протону, 6) имеет лишь долю его массы 7) и так же, как и протон, подвергается принципу неопределенности. На самом деле вряд ли я найду другого наблюдателя, который был бы так хорошо квалифицирован для того, чтобы подмечать, чем я являюсь на очень близком расстоянии. Подобно тому, как есть место – где-то на расстоянии ярда отсюда, – где меня принимают за человека, так же есть и гораздо более близкое место – химическая область или атмосфера[45 - Термин принадлежит сэру Чарльзу Шеррингтону: «Частицу окружает, так сказать, химическая атмосфера, разная для разных химических видов частиц». Человек о своей природе, сс. 101, 102.], – где молекулы принимают меня за молекулы, и есть третье место – на расстоянии меньше чем сотой миллионной части дюйма, – где электроны считают меня не более чем протоном[46 - В ответ на вопрос, почему протон отличается от электрона, Эддингтон сказал, что на самом деле у них схожая структура, но что они соотносятся друг с другом как правша с левшой. Философия физической науки, сс. 123, 124.].

Мой наблюдатель-электрон является свидетелем этой последней оценки, патрулируя мою область протона – так же, как ночной сторож отмечает наличие помещения для хранения ценностей, так какходит вокруг него. Электрон не просто имеет относительно меня теорию – он ее энергично практикует. Вся манера его существования – замечательная демонстрация моего областного влияния, того, чем я занимаюсь, там, в области – отсюда, из центра. Только электрон, или что-то в этом роде, способен обнаружить, что я – протон, т. к. более наблюдательный и лучше оснащенный наблюдатель увидел бы во мне нечто большее. Причислить меня к категории бесконечно малых единиц – значит видеть меня в очень плохом свете. Важное открытие, которое может сделать только подслеповатый, состоит в следующем: только бесконечно малая частица может достичь надлежащей степени узости взглядов и незаметности.

Что же касается, тогда, самого протона, на еще более близком расстоянии, в самом центре? Чем он является по существу? Для современной физики такой вопрос лишен смысла. Частицу знают по тому, что от нее исходит, по ее областному влиянию[47 - Здесь физик согласен с Платоном: «Я утверждаю, что все то имеет истинное бытие, что обладает любого рода силой – либо повлиять на что-либо еще, либо испытывать влияние, в какой бы то ни было малой степени, самого незначительного фактора, пусть только один раз. Я предлагаю, в качестве критерия различения истинных вещей, тот факт, что они являются не чем иным, как силой. Софист, 247.], а о том, чем она является сама по себе, наука ничего сказать не может. На самом деле в центре ничего нет. Наука – по своей сути областное предприятие[48 - Цитируя удачное сравнение Бертрана Рассела, ученый похож на таможенника, чьи знания об отраслях промышленности страны ограничены тем, что пересекает ее границу.Частица «полностью перестает иметь свойства „вещи“ в понимании здравого смысла; это просто область, из которой может излучаться энергия… Основной момент в современной теории для философа – это исчезновение материи как „вещи". Ее заменили эманациями из какого-либо места…». «Что касается того, что находится там, откуда исходят излучения, мы ничего сказать не можем, и с научной точки зрения необязательно строить об этом предположения». Проблемы философии, с. 112.]. И именно здесь, на самых низких физических уровнях, наши здравомыслящие представления о простом месторасположении наконец-то выявлены как несостоятельные, и на их место приходит областная схема, с ее принципом «где-то еще»-ости[49 - «Как это собрание обыкновенных атомов может быть думающей машиной?», – вопрошает Эддингтон. «Какими знаниями мы обладаем о природе атомов, которые бы делали нелепым тот факт, что они являются составляющими думающего объекта?… Науке нечего сказать о сложной природе атома. Физический атом, как и все остальное в физике, является расписанием снятия показателей стрелки измерительного прибора. Мы согласны, что это расписание связано с какими-то неизвестными данными. Почему бы тогда не привязать его к чему-то, что имеет духовный характер, выдающейся характеристикой которого является мысль? Довольно глупо предпочитать привязывать его к чему-то с так называемой «конкретной» природой, несовместимой с мыслью, и затем размышлять, откуда же исходит эта мысль» (Природа современного мира, с. 259). Или, как я бы сказал, отказаться от внутреннего знания об элементарных частицах – значит, по сути, свести к ним все вещи, кроме меня.].

Однако у меня есть еще один источник информации – внутренняя информация. Если я являюсь этим ядром, этим протоном, который мой наблюдатель так старательно патрулирует, то я в положении сказать, каково это – быть элементарной частицей, здесь в центре. И я нахожу, что предположение физика полностью оправдано: здесь вообще ничего нет. То есть, здесь нет ничего полностью врожденного, что находилось бы только здесь. И этот вывод вовсе не является просто результатом тщательного анализа опыта. Его мне насильно навязывают. Каждую ночь мне приходится вновь обнаруживать темноту, пустоту, которая находится в самом моем центре. Я считаю, что человек, который, помолившись, ложится в постель и засыпает сном без сновидений, несколькими шагами – перешагивая через несколько ступенек за раз – спустился по всей лестнице Иакова. На этом низшем уровне нет вообще никакого мировоззрения, и наши головы абсолютно пустые. Выдающаяся картина сэра Уильяма Брэгга, на которой изображен атом в виде человеческой головы, окутанной роем комаров, гораздо менее фантастическая, чем он думал: эта штука у меня под шляпой так же поистине является протоном, как и клеткой, и так же поистине является клеткой, как и человеческой головой; и во всех этих случаях она и по сути, и по простому местонахождению является вообще ничем.

11. Атом и областная схема: более сложные атомы

Я уже указывал на тот факт, что способ электрона объявить о приросте энергии – перейти на более далекую орбиту, где, так сказать, возможна более широкая перспектива. В общем, можно сказать, что по мере того, как мои наблюдатели увеличивают свое расстояние, они, в конечном счете, видят меня в большем объеме.

Солнечная система: размеры планет, но не их относительные расстояния. Изображение приблизительное, в масштабе.

Атом урана: схематическое указание содержимого каждого из его семи оболочек.

Однако в краткосрочном плане они могут также увидеть меня в меньшем объеме. Удаляясь радиально через мои области, наблюдатель отмечает увеличение содержимого (до определенного максимального предела); впоследствии это содержимое уменьшается и, быть может, вновь исчезает, пока он не дойдет до следующей области, где возникнет новое содержимое, которое, в свою очередь, также будет увеличиваться и уменьшаться. Иными словами, между любыми двумя соседними областями существует пограничная зона, где вид становится истощенным и неотчетливым. Однако это случай reculer pour mieux sauter («отступить, чтобы дальше прыгнуть»), небольшой задержки перед большим рывком вперед. Таким образом, мой удаляющийся наблюдатель видит, как у моей головы вырастает туловище, а у туловища – конечности; затем все уменьшается до тех пор, пока я не превращусь в карлика, в гомункула, в неразличимую точку; и он, со своей стороны, также проходит через подобные метаморфозы. Таким же образом и планеты, которые являются наблюдателями солнца (каким образом – будут показано далее), своей возрастающей массой указывают на их возрастающую оценку Солнца; а затем, уже за Юпитером, своей уменьшенной массой указывают на их уменьшенную оценку.

Эта тенденция – я называю ее законом веретена – иллюстрируется расположением электронов, принадлежащих моим более сложным атомам. Первая, или внутренняя, оболочка содержит максимум два электрона, вторая – максимум восемь, третья —18, четвертая – 32, пятая – опять 18, шестая —12 и седьмая и последняя – только два. И такое расположение электронов, по форме напоминающее веретено, как правило, отражено в отдельном атоме. Например, оболочки атома железа содержат соответственно 2, 8,14 и 2, а оболочки атома ртути – 2,8,18,32,18,2. (Тем не менее, в каком-то смысле это убывание не означает, что предыдущий прирост утрачивается. Чтобы найти клетку, идите в человеческую область; чтобы найти атом, идите в молекулярную область; чтобы найти легкий атом, заберитесь в оболочку тяжелого атома. Можно сказать, что человек – это клетки, молекулы и атомы; и более высокий или сложный атом также является более низким и менее сложным; например, аргон, с 2,8,8 электронами – это неон с 2, 8, и гелий – всего с двумя)[50 - Наверное, я должен здесь добавить, что так же, как мы подходим к более большим и сложным атомам, так и внутреннее электронное облако сильнее притягивается к ядру и соответственно уменьшается в размерах. И это как раз то, чего и следует ожидать согласно нашей теории: это правило перспективы, что пространство должно смыкаться на дороге удаляющегося наблюдателя и вновь расширяться в области, к которой он приближается. Вновь получается, что если мы хотим получить четкие примеры и увидеть воплощение эпистемологических принципов, лучше всего – проконсультироваться с физиками.].

Само ядро атома – хотя его члены и относительно компактны – также не свободно от закона веретена. Его также можно рассматривать как систему оболочек, внутренняя из которых состоит из двух протонов и двух нейтронов – то есть, это ядро гелия. На самом деле это вторая и еще более ограниченная субатомная область, со своими собственными правилами. Силы, которые связывают частицу с частицей, на этом близком расстоянии не повинуются закону инверсии квадратов, который руководит движениями орбитального электрона: будучи силами совсем другого вида, эти «обменные силы» намного превосходят те силы, которые удерживают электрон на его пути. С другой стороны, они быстрее ослабевают. Таким образом, на очень близком расстоянии обменные силы, связывающие ядерные протоны, превосходят силы, которые их разъединяют. Однако по мере того, как увеличивается размер ядра, а с ним – и среднее расстояние между его частицами, отталкивающие силы дальнего действия нагоняют притягивающие обменные силы ближнего действия; и ядро в целом становится все менее и менее стабильным. Вновь установлены лимиты для роста определенного вида, на определенном уровне.

Рождение материи из энергии – это рождение близнецов противоположного пола: гамма-луч становится положительным и отрицательным электроном. Их смерть – это их рождение наоборот.

Некоторое представление о природе этих загадочных обменных сил можно получить, предположив, что протон и связанный с ним нейтрон постоянно меняют свою идентификацию, или что они, как теннисисты, бросают друг другу единицу положительного электричества. И, вновь, кажется, что закон «где-то еще»-ости и процедура проекции-отражения, которые на высоких уровнях действуют незаметно, здесь открыто преобладают[51 - В 1934 году Юкава заявил, что вещество, связывающее протон и нейтрон, является отрицательно заряженной частицей, которую они делят между собой. Мезон, как называется эта связующая частица, имееттотже заряд, что и электрон, но ее масса во много раз больше. Два года спустя такого рода «тяжелый электрон» был обнаружен исследователями космических лучей.]. На самом деле можно сказать, что вся структура атома, и мир элементарных частиц в целом, состоит из пар, члены которых в чем-то противоположны, а в чем-то одинаковы. Итак, кроме орбитально-ядерной пары (электрон и протон, с равным, но противоположным зарядом) и ядерно-ядерной пары (протон и нейтрон, которые активно меняются идентификацией), существует и орбитально-орбитальная пара – электроны сгруппированы по парам с антипараллельным спином[52 - Принцип Паули гласит, что не более чем два электрона в атоме могут одновременно иметь один и тот же вид движения, и в этом случае у них антипараллельный спин.]. Но, быть может, самая поразительная из всех этих пар – это положительный и отрицательный электрон: эти частицы, близнецы с равной массой, и равным, но противоположным зарядом, одновременно зарождаются, когда гамма-излучение прекращается, и одновременно уничтожаются, когда они сталкиваются, оставляя гамма-излучение в качестве осадка. Согласно знаменитой теории Дирака, эти положительные электроны или позитроны следует считать дырами в пространстве, оставленными определенными обычными или отрицательными электронами, вместо того чтобы считать их чем-то существующими сами по себе. Таким образом, в общем, кажется, будто физика не выносит единичной частицы – этого «нечто», что не отбрасывает тени, у которого нет ни противоположного числа, ни партнера по спаррингу, ни областного наблюдателя похожего статуса. И неудивительно, если ненаблюдаемое и ни за кем не наблюдающее физическое тело, необщительное, самодостаточное, находящееся только там, где оно находится в центре и нигде более, является безосновательным мифом и нелепостью[53 - Часто говорилось, что если два электрона А и В одновременно исчезнут из одного места и одновременно появятся в другом, то будет невозможно определить, кто из них – А или В – стал А'; и на самом деле не будет смысла утверждать, что того или другого из первой пары можно отождествить с тем или другим из второй. Мы не знаем ничего «у самого ядра», что могло бы служить отличительным знаком.].

Но следует ли из всего этого (настаивает мой здравый смысл), что, для того чтобы иметь дело с одной частицей (или набором частиц), мой ученый должен уменьшиться до размера другой? И каким образом такое уменьшение возможно? Ответ прост и краток. Во-первых, ученый уже является – согласно его собственным данным – электронами, протонами и т. д.; во-вторых, электроны, протоны и т. д. являются – и это его рабочее предположение – областными влияниями, а не центральными субстанциями: нет причин предполагать, что в центре у них что-то есть. Никто так хорошо не подходит для исследования субатомных уровней[54 - Физик пишет: «Наши представления о мире определяются тем положением, который человек занимает во вселенной, и наше воображение бессильно помочь нам, когда мы пытаемся покинуть это место. Представления человека о физическом мире и его взгляды на причинность были бы совершенно другими, будь он гораздо больше или гораздо меньше, чем есть». (К. Мендельсон, Что такое атомная энергия? с. 75). Но откуда бы мы знали, что это так, если бы наша картина мира и наши взгляды на причинность не были бы иногда полностью непохожими на человеческие? Или если бы мы иногда не забывали о том, каково наше место и рост?].

На самом деле нам нужно лишь его послушать. Мы можем представить себе, как Резерфорд говорит: «Я собираюсь бомбардировать ядро азота», и вскоре на них бросается поток альфа-частиц – ядер гелия. «Давайте бомбардировать уран», говорит Отто Ган, и в атаку бросаются нейтроны. Я считаю, что это не просто болтовня, а, наоборот, еще один пример точности, сокрытой в общей для нас идиоме. Много глубоких открытий ждут того, кто просто слушает то, что он говорит.

Когда у профессора Гамова мистер Томпкинс исследует атом, он сам становится электроном[55 - Г. Гамов, Мистер Томпкинс исследует атом — хорошо известное красочное введение в предмет. Однако подобные работы, с философской точки зрения, часто являются самыми показательными. Ибо технический жаргон, хотя и незаменимый на своем месте, склонен вуалировать основополагающие предположения любого исследования. Я считаю, что 1) ни один ученый не может избежать употребления языка, который приписывает жизнь и ум частицам; 2) у нас нет причин предполагать, что это просто случайность и что возможно существование полностью «неанимистической» науки; 3) лингвистические условия науки нужно воспринимать так же серьезно, как и другие ее условия, и не отделять их от научных исследований «естественного мира». Я считаю, что если мы будем более честными относительно науки, как она есть на самом деле, мы, скорее всего, придем к той точке зрения, которую я здесь предлагаю.], и действительно, как иначе мог бы он внедриться в этот маленький мир? Если ядерный физик (обратите внимание на название) обычно не настолько осознает себя и не настолько откровенен, то это лишь потому, что в атомных кругах он чувствует себя как дома, и научился так бегло говорить на их языке – языке математики, и, в частности, квантовой механики, – что его состояние и местонахождение проходят почти незамеченными: он так прижился, что не замечает места своего проживания. Но на самом деле его расчеты – очень схожие своей точностью относительно поведения толпы и своей неточностью относительно поведения личности – излишне загадочные (а то и невероятные и непонятные), когда к ним относятся как к чему-то, созданному руками человека; или как к чему-то инородному по отношению к тем уровням, к которым они относятся; или как к чему-то, навязанному им сверху. Нет, во вселенной, кроме электронов и протонов с определенной массой, зарядом и скоростью, существует также осознание этих электронов и протонов с определенной массой, зарядом и скоростью; и я не вижу никакого оправдания тому, чтобы отделять факты от осознания, низводя их в те области, где электроны и протоны неуместны. Там, где здравый смысл насчитывает два, я насчитываю лишь один; и на здравом смысле лежит ответственность показать необходимость в дупликации.

Таким образом, электрон не перемещается вслепую. Но утверждать, что физике, которая наделила его глазами, место исключительно на уровне электрона, было бы, очевидно, абсурдным. Ибо сама физика, как и предмет ее изучения, отвергает простое местонахождение. Ему место там, у основы иерархии, отсюда, с повседневных уровней здравого смысла и будничных дел. Инструменты наподобие циклотрона и генератора Ван де Граафа и сопутствующий им математический процесс являются лестницей Иакова, при помощи которой физик спускается на подвальный этаж вселенной, и все ее ступени необходимы. На самом деле, чем дальше мы отваживаемся вверх или вниз от человеческой плоскости, тем больше вероятности обнаружить, что никакое место не является чем-то само по себе или отдельно от вертикальных опор всей структуры в целом[56 - Когда мы говорим, что какая-то вещь меняется, мы подразумеваем, что перемещаемся через все ее области отсюда до центра, отмечая в каждой области сопутствующие изменения; иначе, если наблюдаемое здесь изменение не поддерживается связанными с ним изменениями в ближних областях, то это всего лишь видимость – например, то, что мы называем атмосферными эффектами. Подобным, и многими другими, способами, мы подразумеваем вертикальную или иерархическую систему, сами того не осознавая.]. Чтобы попасть в ядро, физик должен продвигаться радиально через все его области, придерживаясь правил каждой из них по очереди; однако значение имеет именно история его путешествия 6 целом, которая и определяет исход его приключения. Изменив эту метафору, можно сказать, что наконечник стрелы ни на что не годен без ее древка, хотя, в свою очередь, без него древко не долетит до цели.

12. Горизонталь и вертикаль

В этой главе я выявил несколько основных черт, которые мой обозреватель находит в его спуске с уровня человека. Неизбежно, я их описал так, будто они являются независимыми, реальными сами по себе, самодостаточными. Однако мне необходимо вновь и вновь напоминать себе, что автономия отдельных слоев – выдумка и что горизонтальная плоскость – лишь один поперечный срез того процесса спуска и подъема, который объединяет все побочные поперечные срезы, поддерживая их и делая их тем, чем они являются[57 - Существует огромная разница между тем, когда нас использует этот двухсторонний процесс, и нашим разумным участием в нем. Как гласит эксперт по дао III века до н. э.: «Каждую вещь, созданную либо разрушенную, снова объединяет единство. Но лишь постигший путь понимает, как объединяются вещи в единстве, видит в них общее и обычное, не используя их для собственного «я». Чжуан-Цзы, II. Перевод: Л. Позднеева]. Взятые по отдельности, единицы любого одного уровня – это остатки мертвой плоти, оторванные от многоуровневого живого целого. Мой портрет, который не учитывает эту цельность – вовсе не портрет, а схема вскрытия трупа. Древо знания – знания собственной природы – вырастает из семени этого «ничто» в центре и тянет свои ветви в самые отдаленные области; однако ветви, ствол и семя – едины. Бесчисленные наблюдатели, которые его составляют, являются одним единым наблюдателем. Более того, в определенном смысле этот вездесущий наблюдатель, в конечном счете, – не что иное, как то, что он наблюдает.

Однако здесь я должен быть более конкретным. Наука неизбежно состоит из отраслей, процесс же является межотраслевым. Наука поделена горизонтально, а процесс – вертикально[58 - Примером на эту тему является вертикальный процесс, посредством которого моя человеческая деятельность по созданию данного предложения возникает из моей субатомной деятельности в окружении частиц этой руки – таким образом, что данные слова могут быть написаны. «Наш опыт физических действий нашего тела, следующих за решимостью воли, – говорит Уайтхед, – наводит на мысль о модификации молекул в теле, как результат общей модели. Возможно, существуют физические законы, выражающие модификацию элементарных основных организмов, когда они образуют часть организмов более высокого уровня… Мы должны предполагать процесс передачи. Таким образом, модификация общей модели передавала бы себя посредством серий модификаций нисходящей серии частей, так что, в конце концов, модификация клетки меняет свой аспект в молекуле – или в какой-нибудь более тонкой сущности». Наука и современный мир, с. 186.]. Из этого следует, что в этом исследовании собственной природы я должен прорезать целый пласт наук и искать основные принципы той науки, которая их объединит. Пытаться сделать меньше – значит быть нереалистичным. Ибо реальное течение природы не пытается нам угодить, ограничивая себя руслом, установленным нашими планами – это неиссякаемый источник, который свободно льется от самого глубокого до самого высокого уровня, и так же свободно убывает. Безусловно, было бы глупо возражать против горизонтального порядка специальных наук – ведь только таким образом можно собрать данные для Науки вертикали – при условии, что мы понимаем, что законы природы диктуют движение в обратном направлении. Недостаточно сделать поперечный срез здесь и поперечный срез там; также недостаточно сделать неограниченное их число, расположив их рядом друг с другом, чтобы их сходства и различия отчетливо проявились. Нужно ухватить вертикальную непрерывность и вертикальный поток.

Это столь иерархическая наука, что если я хочу знать, чем же я являюсь на самом деле, то я должен искать. Ибо мою природу не обнаружить в одной из моих областей и на определенном расстоянии – не существует никакой уникальной точки зрения, с которой открывается истинное «я», тогда как остальные открывают слишком много или слишком мало[59 - «Биологические закономерности, – пишет д-р Джозеф Нидхэм, – могут навсегда оставаться бесспорными», однако «если их рассматривать в одиночку, они навсегда останутся бессмысленными. В наши знания о мире смысл может быть привнесен только одновременным исследованием всех уровней сложности и организации. Только таким образом мы можем надеяться понять, как один связан со всеми другими. Только поняв, каким образом один связан со всеми другими, мы можем надеяться увидеть осмысленную интеграцию развивающегося мира, в котором организация добивалась все новых и новых побед». Философия Альфреда Норта Уайтхеда, с. 269.]. Ее также не обнаружить во всех моих областях и на всех расстояниях: галерея картин, даже галерея, состоящая из бесчисленных шедевров, не в состоянии полностью передать все мои особенности. Скорее, ее можно найти в кинофильме, кадрами которой они являются. Едва ли подойдет и бесконечное число бесконечно наблюдательных наблюдателей, размещенных во всех моих областях и подобластях. Если кто-то хочет знать, чем нужно обладать, чтобы быть человеком, он должен подниматься и спускаться, подобно ангелам на лестнице Иакова, чтобы он мог следовать за тем двунаправленным потоком (или, скорее, в нем участвовать), который и является настоящей жизнью человека.

Все это туманно. Таким образом, я завершаю эту главу разделом, иллюстрирующим тот иерархический подход, который я имею в виду.

13. Вертикальный и горизонтальный режимы развития

Я развиваюсь двумя способами: (а) вертикальным, когда мой наблюдатель удаляется, и (б) горизонтальным, когда он придерживается того же самого расстояния, но при этом часть своего внимания отдает второму объекту, таким образом, связывая меня с ним.

Характерной структурой (а) является расширяющаяся сеть концентрических кругов; а (б) – удлиняющаяся сеть смежных кругов. У каждого из моих иерархических уровней есть собственная манера развития, в которой (а) и (б) находятся в разном соотношении; и целью иерархической науки должно быть не только обнаружить, во всех его деталях, метод в отношении (а) и (b) на каждом уровне, но также прояснить вертикальные связи. Здесь я могу лишь осторожно предложить некую программу.

(i) Атомы

Как я показал, атомная физика – примечательный пример вертикального режима развития. Если мы подумаем о том, как атом наращивается от более легких до более тяжелых видов, мы обнаружим, что новые частицы объединяют свои усилия с атомом – ив центре, и на периферии – таким образом, что изначальная концентрическая сеть расширяется, а не дублируется. Вместе с тем существует и горизонтальный процесс, который подчинен вертикальному – здесь каждая оболочка электрона должна наращиваться, прежде чем это начнет делать следующая. Таким образом, удаляющийся наблюдатель, который смотрел только вовнутрь, по направлению к центру, упустил бы важную часть фактов.

(ii) От атомов к молекулам