Квантовый ум. Грань между физикой и психологией
Шрифт:
Возможно, вас удивляет, как несколько столкновений между маленькими невидимыми вещами могут порождать столь большие изменения энергии. Если вы бьете по дереву, то получаете только вмятину, а если вы сжигаете дерево, то получаете немного тепла и много угля.
Ответ состоит в том, что удары по дереву воздействуют только на связи между молекулами в древесине, а не на строение атомов, из которых состоят молекулы. Вспомните, что молекулы – это группы атомов, удерживаемые вместе электрическими притяжениями. Удар по дереву влияет только на то, как эти молекулы держатся вместе. Удар добавляет энергию к их взаимному расположению, но это просто немного нагревает дерево или перестраивает это расположение в форме вмятины.
По контрасту
Итак, Эйнштейн утверждал, что пространство-время и материя взаимосвязаны, что пространство и время больше нельзя отделять друг от друга, и что масса и энергия тоже имеют одну и ту же сущность.
Психологические аналоги E = мс2
Мы все переживали «химические» и «атомные» реакции и в психологии. Если вы с кем-то дружите, то у вас своего рода химическое соединение. У вас есть недостаток, который восполняет достоинство вашего друга, и у него есть ряд недостатков, которые компенсируют ваши достоинства. Если вы наносите удар по этим отношениям, если вы вызываете в них напряжения, то получаете массу неприятностей. Возможны большой жар и перестановка. Такова природа химического притяжения.
Но если вы или ваш друг умираете или «сходите с ума», если происходит тяжелая травма и вы или ваш друг глубоко ранены, то распадается сама суть одного из вас. Как будто теряется что-то материальное, преобразуясь в энергию, которая от вас отделяется. Энергия или дух ускользает в страстные воспоминания, кровавые кошмары, симптомы, угрожающие жизни, или того хуже. Это подобно атомной бомбе. В любой момент жизни вы подобны атому урана. Если что-то небольшое касается вас неправильным образом, то вы теряете голову и создаете вокруг себя мощную цепную реакцию – как известно любому, кто имел дело с психозом или травмой. В таких обстоятельствах крохотный толчок может создавать ужасающую цепную реакцию.
Как поля становятся частицами
Наше изучение идей физики и психологии позволяет мне объяснять, как из энергии можно было бы создавать материальные частицы. Вы, вероятно, помните уравнение атомной энергии E = mc2. На основании наших знаний о том, как энергия может создавать материю, нашим следующим шагом будет изучение смысла физических полей, например, тех, что создаются электричеством.
Ранее мы уже рассматривали электрические поля. Мы видели, как они связаны с магнетизмом, но по-настоящему не исследовали, что такое поле. Одна из причин состоит в том, что никому не известна точная природа электрического поля. По мере развития физики развиваются и такие понятия как поля. Вы знаете, что электрические поля могут создаваться электрическими зарядами, которые переносят такие частицы, как электроны или позитроны. Электрическими зарядами обладают атомы; этим отчасти объясняется то, как они притягиваются друг к другу, образуя молекулы. Электрические поля, окружающие атомы, притягивают частицы и другие атомы. Именно полями вокруг атомов объясняется большая часть молекулярной химии: это старая история взаимного притяжения и отталкивания.
Поля очень интересны, но очень абстрактны. Как в точности они действуют? Как одни вещи притягивают или отталкивают другие на расстоянии? Что это, магия? Непонятны даже поля пространства-времени. Каким образом кривизна пространства-времени создает поля тяготения? Многие физики не обладали такой даосской или полевой ориентацией как Эйнштейн и хотели больше знать о механике полей. На самом деле, многих квантовых физиков, которые были современниками Эйнштейна (равно как
Многие ученые полагали, что идея воображаемых частиц была бы ближе к повседневной реальности. Даже если такие воображаемые частицы было невозможно увидеть, многим людям частицы казались более естественными, чем поля. Так начиналась невероятная история «виртуальных частиц» – области физики, где соединяются квантовая механика и теория относительности.
Кое-какую информацию о виртуальных частицах лучше всего понимать как рассказ. Если вы будете относиться к тому, что говорится далее, как к рассказу, то, быть может, сумеете следить за его содержанием и принимать его. В ином случае, ваш рациональный ум будет возражать. Я обещаю дать для этой истории более рациональные основания, но здесь я лишь постараюсь, чтобы она выглядела разумной2.
С 1700-х гг. люди привыкли думать, что вокруг материи имеются различные физические поля – электрические поля, магнитные поля, и поля тяготения. Материальные поля можно было описывать математически. Но никто точно не знал, что на самом деле представляют собой эти поля, или как они действуют с точки зрения механических аналогий. Как им удается порождать силы, действующие на объекты? Как может магнит на расстоянии влиять на железные опилки? Это что, магия?
Эйнштейн утверждал, что пространства Вселенной, измерения пространства-времени, подобны субстанции, поскольку кривизна пространства-времени эквивалентна идее тяготения. Он связывал понятия материи и поля. Это заставляло физиков подозревать, что даже такие более осязаемые вещи, как частицы, тоже могут быть выражениями полей.
Мы знаем, что вокруг электрона или протона или любой заряженной частицы имеется электрическое поле. Это поле излучается вовне и даже на расстоянии воздействует на другие частицы. Физики могут определять силу поля, измеряя, какую силу необходимо приложить, чтобы столкнуть два электрона. Когда два электрона подходят очень близко друг к другу, они взаимно отталкиваются вследствие имеющегося между ними электрического поля. Но что там происходит на самом деле? Вот как люди отвечали на этот вопрос.
Физики, противившиеся идее, что за это отталкивание ответственно электрическое поле, говорили: давайте объяснять это поле в терминах механических частиц – крохотных кусочков материи. Этим физикам не нравилась идея поля, создающего отталкивание, магическим образом действуя на расстоянии. Они считали, что вещи отталкивают другие вещи только в результате столкновения.
Нельзя сказать, чтобы связь между полями и частицами была для нас непривычной. Вы, вероятно помните о связи между полями и числами, которую мы обсуждали ранее. Во-первых, мы допускали, что существует нечто вроде недифференцированного поля, которое мы называли «процессом». Мы называли процесс, который невозможно описать, «несказанным Дао». Поскольку несказанное Дао – это идея поля, которое трудно вообразить, оно имеет тенденцию развертываться в терминах вещей, о которых мы можем думать, и которые мы можем соотносить друг с другом. Для описания этого Дао или процесса появились числа. Дао развертывалось в терминах 1, 2 и 3. Числа – это части или частицы, количества, описывающие поле. Однако с числами было связано много неопределенности, поскольку их использование имеет тенденцию маргинализировать опыт НОР. Числа, как и частицы, носят определяющий характер и создают общепринятую реальность, которую люди могут разделять друг с другом.