Всё, что движется. Прогулки по беспокойной Вселенной от космических орбит до квантовых полей

Растворенное движение и атомы. Воздух вокруг нас состоит примерно на 78 % по объему из азота и на 21 % из кислорода. Элементарные «куски» и того и другого – молекулы, которые сами по себе не являются ни «воздухом», ни вообще газом, – быстро движутся. Это движение ничем не регулируется, но вы не

ожидаете, что 78 % объема с одной стороны вашей комнаты займет азот, а 21 % объема с другой стороны – кислород (как при этом поведут себя другие компоненты воздуха, занимающие по объему менее одного процента, едва ли будет в фокусе вашего внимания на фоне уже произошедшего). В несуразном мире, где такое могло бы время от времени случаться, у всех обитателей, дышащих кислородом, наверняка развились бы интересные биологические приспособления. Сложнее было бы и с использованием любого вида огня: поддержание устойчивого пламени требовало бы специального перемешивания воздуха. Зато подобное «саморазделение» происходило бы не только по составу, но и в отношении других величин, нарушая привычный порядок вещей: средне нагретые области делились бы на горячие и холодные (или иногда на очень горячие и очень холодные), в том числе внутри жидких и твердых тел.

В нашей Вселенной то, что смешивается, смешивается навсегда, а движение тел, касающихся друг друга, дробится и «проваливается» вглубь материи. Движение бильярдных шаров в идеале (приближение к которому делает реквизит все более дорогостоящим) перераспределяется между ними без потерь в момент соударения, а далее сохраняется; в реальности же движение в конце концов «исчезает», шары останавливаются[162]. Движение соударяющихся «податливых» предметов исчезает почти сразу: автомобиль на испытательном полигоне, встречая препятствие типа стены, деформируется и перестает двигаться. Любое движение вокруг нас, если его специально не поддерживать, останавливается из-за трения, но при ближайшем рассмотрении оказывается, что энергия

движения никуда не делась, а только изменилась в качестве: она «раздробилась» на множество крохотных порций, распределенных по ничтожно малым частям, из которых сложены не только автомобили и стены, но и все вещи вокруг нас, а кроме того, и мы сами. Достаточно с силой потереть ладони друг о друга, чтобы ощутить эту энергию. Энергия прячется во всех окружающих вещах – она присутствует там всегда, но извлечь ее «обратно», реорганизовав движение мельчайших деталей для совершения чего-то полезного, непросто.

Внутри окружающих нас тел движение находит «дно», проваливаться ниже которого – дробиться еще сильнее – некуда. В обычных условиях это «дно» составляют атомы и молекулы. Их так много, что самым первым, определяющим их свойством становится именно их массовое поведение, на фоне которого не так уж и важно, что собой представляет каждый из них. Принимая на себя или в себя движение, простые составляющие материи могут двигаться поступательно, обмениваясь энергией и количеством движения при столкновениях, как если бы

они были бильярдными шарами; и/или вращаться, как если бы они были твердыми волчками; и/или испытывать колебания одних своих частей относительно других, как если бы

эти части были соединены чем-то вроде пружин; и/или дергаться туда-сюда вблизи фиксированного положения, как если бы они были прикреплены к чему-то на резинке; и/или… Тот факт, что при определенных условиях они делают всё это, «как если бы» они были чем-то привычным, только сильно уменьшенным, не означает, что они этим и являются; но инерция мышления заставляет переносить на них картину типа «бильярдных шаров, только очень маленьких», поэтому каждое открытие свойств, никак в эту картину не укладывающихся, оказывается вызовом нашим когнитивным возможностям.

Еще в начале XX в. не так мало видных представителей научного и философского сообщества (Мах, Оствальд и, например, Менделеев в редакции своих «Основ химии» 1906 г.) относились к идеям атомизма с осторожностью, если не сказать скепсисом: притом что атомистическая гипотеза позволяла хорошо объяснить многие факты, ненаблюдаемость самих атомов – возможно, как тогда считалось, принципиальная ненаблюдаемость – вносила путаницу в статус этих концептуально удобных логико-математических конструктов. Вот эмоциональное описание происходившего: