Истинный творец всего. Как человеческий мозг сформировал вселенную в том виде, в котором мы ее воспринимаем

Трудно определить истинный масштаб интеллектуальных достижений Ньютона. На протяжении двух столетий после формулировки Ньютоном теории гравитации она оставалась первым и единственным описанием фундаментальной силы природы, способной действовать на расстоянии, всегда и везде следуя одному и тому же принципу. Тот факт, что такое потрясающее открытие было выражено одной простой формулой, стал для многих поколений первым примером героического триумфа человеческого рационального мышления над мистицизмом. В то время физика Ньютона стала этакой самодвижущейся ракетой, выведшей своей тягой материализм на доминирующую философскую позицию, которую он и поныне занимает в науке.

Одна из великих догадок Ньютона, а также его достижения в значительном развитии идей Галилея основаны на понимании того, что «движение по орбите есть форма падения». Поняв этот принцип, Ньютон преуспел в обобщении наблюдений Галилея относительно падения предметов на Земле и законов Кеплера о движении планет в единую элегантную теорию гравитации.

Но модель Ньютона выдала намного больше предсказаний и даже условий относительно поведения вселенной. Для начала во вселенной Ньютона пространство было абсолютной заданной сущностью, не требовавшей объяснения в плане происхождения, природы или поведения; оно просто существовало как некое свойство космоса и всего, что в нем содержится, включая нас. Такой подход также подразумевал, что пространство было не меньшим благом для математиков, хотя они, согласно Ньютону, могли вообще не обращать на него внимания. Пространство существовало, чтобы поддерживать изумительную картину сил, действующих на предметы и вызывающих конкретное движение. И в таком случае нам следует просто дать ему возможность делать свое дело спокойно и анонимно, не создавая нам каких-либо ненужных и раздражающих математических трудностей.

Возможно, еще более удивительным, чем вторичная значимость пространства, в представлениях Ньютона о вселенной было то, что и время вовсе не получило билет на небесное шоу. Все события, происходившие в космическом театре вселенной Ньютона, были полностью детерминистическими. Таким образом, зная начальные условия в системе и действующие на тело силы, с помощью законов движения Ньютона можно сразу предсказать все характеристики движения этого тела в будущем с помощью таких параметров, как ускорение, направление движения и общая траектория. Иными словами, если знать начальные условия в системе и силы и применить законы движения Ньютона, можно рассчитать следующее положение тела еще до того, как это тело туда попадет. Вот почему во вселенной Ньютона не бывает никаких сюрпризов; в ней нет места случайности; каждый шаг в будущее точно предсказан загодя, еще до наступления этого будущего. Используя вычислительную аналогию, которую я приводил в главе 6, можно сказать, что вселенная Ньютона похожа на машину Тьюринга – цифровой компьютер. Задайте входные данные и программу расчетов, и вы всегда будете получать один и тот же результат, и время на этот результат не влияет, поскольку его течение не меняет ни компьютерную программу, ни способ считывания компьютером исходных данных. Кроме того, как и в цифровом компьютере, во вселенной Ньютона можно обратить время вспять так же легко, как развернуться в другую сторону самому; исходя из определенного результата движения, путем обращения его направления и применения законов динамики, можно восстановить начальные условия, которые привели к этому конкретному перемещению.

Ньютоновское видение мира стали называть детерминизмом – убеждением, что все природные явления, включая наши человеческие намерения, задаются какой-то четко определенной причиной. Никто так не преуспел в выведении следствий из детерминистской философской ментальной схемы, основанной на главных аксиомах ньютоновской вселенной, как гениальный французский математик Пьер-Симон Лаплас, утверждавший, что «если бы [кто-то] знал точное положение и скорость всех атомов во вселенной, а также точное описание действующих на них сил, он мог бы совершенно однозначно предсказать будущее вселенной».

Ньютон был не одинок в таком подходе: модели вселенной Коперника, Кеплера и Галилея, по сути, исходили из одинаковых представлений об абсолютном пространстве и отсутствии времени.

Таким образом, во вселенной Ньютона наблюдателю не отводилось никакой роли. События происходили вне зависимости от того, наблюдали ли мы (или кто-то другой) за ними или нет.

В конце XIX века и на протяжении двух первых десятилетий XX века человечество пережило следующее расширение и обновление понятия пространства. Как и в XVII веке, понятие пространства вновь расширилось в двух основных направлениях: в сторону очень-очень больших величин (размер Вселенной описывается миллиардами световых лет) и, напротив, в сторону очень-очень маленьких (атомный мир описывается в нанометрах, 10^–9 м, и ангстремах, 10^–10 м). Для начала давайте кратко поговорим о расширении в сторону очень больших величин.