Квантовая механика и парадоксы сознания

То же самое и с пространством. Как мы рассуждаем, говоря о его делимости? Да точно так же, как и с материей, – бесконечно делим! Представляем отрезок, делим-делим-делим, потом мысленно увеличиваем самый малюсенький – и снова делим… Но, по сути, увеличивая каждый отрезок в этом мысленном эксперименте, мы ведь каждый раз возвращаемся на шаг назад и делим один и тот же воображаемый отрезок! А если ли какой-то физический предел делимости пространства – квант пространства, который более разделить нельзя?

Ну, раз мы живем в квантовом мире, какие-то неделимые кванты пространства, времени и материи, наверное, есть. И тогда возникает естественный вопрос: а из чего они состоят и почему их нельзя дальше разделить?

Давайте подумаем. Увеличение сложности материальных структур, наворачивание материи саму на себя приводит к тому, что у этих структур появляется все больше разных свойств. Такая сложная структура, как мозг, обладает свойством думать мысли. А такая простая, как металлический кубик, не обладает. У яблока, упавшего на голову Ньютона, свойств больше, чем у железа, входящего в его состав. Яблоко имеет цвет, вкус, твердость, запах, температуру, оно может дать новую жизнь в виде яблони. А у атома железа, которое входит в ряду прочих составных элементов в конструкцию яблока, нет ни вкуса, ни запаха, ни цвета, ни твердости. Даже электропроводности у единственного атома железа нет. Как и теплопроводности, теплоемкости… Это все – коллективные свойства структуры.

Сложные свойства приобретаются в результате эволюции систем, в результате надстройки. Сложными свойствами система обрастает, как шубой, по мере своего усложнения. А что с этими свойствами случается по мере разборки объекта? Свойства постепенно исчезают. Как уже было сказано, отдельные атомы не обладают цветом, температурой, твердостью…

Теория струн считает истинно элементарными объектами струны – некие двумерные отрезки или петельки, разные колебания которых нами воспринимаются как разные элементарные частицы (примерно как колебания гитарной струны разной частоты производят разные ноты). Спрашивается, какими же физическими свойствами обладают сами струны, а не их колебания? Из чего сделаны эти струны?

Они ни из чего не сделаны, и никаких свойств у них нет. У них даже массы нет. Их масса (а также спин, заряд) – это видимое проявление колебания струны.

Истинно элементарные или предельно элементарные… э-э-э… как их назвать? частицы? элементы?.. Эти слова уже заняты. Поэтому назовем их объектами… Так вот, предельно простые объекты не имеют никаких свойств, зато они могут вступать друг с другом в отношения, которые и проявляются как свойства. А поскольку они, не имея никаких физических свойств, характеризуются только некими числами, то представляют собой истинно математические объекты. Что понятно: ну, какие физические свойства есть у цифры?

Собственно, все сказанное можно уяснить и без столь глубокого погружения в пучины материи, на одном только примере, который мы чуть выше затронули – про металлический кубик и тело человека. Смотрите, весь окружающий нас с вами мир состоит всего из трех частиц: протона, нейтрона и электрона. У них, малюток, не так уж много свойств. Но из них можно сделать металлический кубик, а можно – человека. Согласитесь, у человека разных свойств больше, хотя и железный кубик, и человек состоят только из протонов, нейтронов и электронов. Разница только в их взаимном расположении в пространстве. Разница в связях между этими наборами частиц. Эти связи и образуют новые свойства. Чем больше простых чисел, характеризующих элементарные объекты, сплетается между собой воедино, вступая с собой в сложные отношения, тем сложнее становится математика нашего мира, все более и более «уплотняясь в физику». А при разборке, напротив, физический мир постепенно превращается в чистую математику.

И то же самое, что происходит в отношении материи, касается пространства – изучая физическое пространство, мы изучаем… что? Геометрию как раздел математики!

То есть мир описывается математикой только потому, что из нее, в сущности, и состоит. И больше не из чего. И здесь хороший пример – как раз квантовая механика. Помните, мы упоминали, что волновая функция, описывающая квантовую систему, есть не что иное, как вектор в гильбертовом пространстве, то есть сугубо математический объект? Вы можете возразить:

– Ну и что? Любая математическая формула, которую мы проходили в школе на уроках физики, описывает какую-то физическую реальность – какой-то объект или процесс. За формулой всегда стоит какая-то описываемая ею реальность!